KR101708234B1 - Electro-mechanical brake system for vehicle and operating method thereof - Google Patents

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권수현
이성훈
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재단법인대구경북과학기술원
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Abstract

The present invention relates to an electric machine brake system for a vehicle. The electric machine brake system for a vehicle comprises: a driving unit operated in accordance with an inputted control signal and having a motor and a sensor measuring characteristics of the motor; a control unit generating a plurality of control signals based on an inputted value; a defect detection unit determining whether or not there is a defect of the sensor based on the measurement value outputted from the sensor and generating a result of determination; and a selection unit receiving the control signals and the result of determination and selecting one control signal among the control signals based on the result of determination to output the control signal to the driving unit.

Description

차량용 전기기계 브레이크 시스템 및 이의 동작방법{Electro-mechanical brake system for vehicle and operating method thereof}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an electro-mechanical brake system,

본 발명은 차량용 전기기계 브레이크 시스템에 관한 것으로, 상세하게는 차량용 전기기계 브레이크 시스템의 고장에 대응할 수 있도록 다중화 제어가 가능하도록 구성된 차량용 전기기계 브레이크 시스템 및 이의 동작방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electromechanical brake system for a vehicle, and more particularly, to an electromechanical brake system for a vehicle and a method of operating the same, configured to enable multiplex control so as to cope with a failure of the electromechanical brake system for a vehicle.

석유 연료의 고갈 가능성 및 친환경적인 제약에 의해 자동차 분야에서 전통 유압식 부품에서 전기기계식 부품의 교체를 위한 연구 개발이 활발히 진행되고 있다.Due to the possibility of depletion of petroleum fuel and environment-friendly restrictions, research and development for replacing electromechanical components in traditional hydraulic components in the automotive field is actively underway.

이의 일환으로 자동차 제동 분야에서는 전기기계브레이크를 이용한 브레이크 바이 와이어(brake by wire) 기술이 기존 유압식 브레이크를 대신할 차세대 브레이크 기술로 대두되고 있다.As part of this, in the field of automotive braking, brake-by-wire technology using electromechanical brakes is emerging as a next-generation brake technology to replace existing hydraulic brakes.

또한, 전기기계브레이크를 이용한 브레이크 바이 와이어 기술은 기존 유압식 브레이크보다 빠른 응답 특성의 장점으로 동일 주행 조건에서 더 짧은 제동거리를 제공하여 차량 안전성 향상에도 기여할 것으로 기대되고 있다.In addition, brake bi-wire technology using electromechanical brake is expected to contribute to improvement of vehicle safety by providing shorter braking distance under the same driving condition because of advantage of quick response characteristic compared to conventional hydraulic brake.

한편, 종래의 전기기계브레이크 시스템의 경우에는 하나의 제어기가 센서나 모터, 액추에이터의 고장을 진단 및 고장허용 제어하도록 구성되었다.On the other hand, in the case of the conventional electromechanical brake system, one controller is configured to diagnose and to control the failure of the sensor, the motor, and the actuator.

하지만, 종래의 전기기계브레이크 시스템은 고장 발생을 감지하는 경우 고장허용제어를 가능하게 하기 위해 고장 대체 값을 생성하는 방법을 이용하였기 때문에 고장에 대처하는데 많은 구성과 복잡한 알고리즘이 필요로 한다는 문제점이 있었다.
However, since the conventional electromechanical brake system uses a method of generating a failure replacement value to enable failure tolerance control in the case of detecting a failure occurrence, there is a problem that a large number of configurations and complicated algorithms are required to cope with a failure .

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 차량용 전기기계 브레이크 시스템의 고장에 대응할 수 있도록 다중화 제어가 가능하도록 구성된 차량용 전기기계 브레이크 시스템 및 이의 동작방법을 제공함에 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a vehicular electromechanical brake system configured to be capable of multiplex control so as to cope with a failure of an automotive electromechanical brake system, And a method of operation.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 차량용 전기기계 브레이크 시스템은, 입력되는 제어신호에 따라 동작하며, 모터 및 상기 모터의 특성을 측정하는 센서를 포함하는 구동부; 입력되는 입력값을 바탕으로 다수의 제어신호를 생성하는 제어부; 상기 센서로부터 출력되는 측정값을 바탕으로 상기 센서의 고장 여부를 판단하고, 판단 결과를 생성하는 고장 검출부; 및 상기 다수의 제어신호 및 상기 판단 결과를 수신하고, 상기 판단 결과를 바탕으로 상기 다수의 제어신호 중 하나의 제어신호를 선택하여 상기 구동부로 출력하는 선택부를 포함한다.
According to an aspect of the present invention, there is provided an electromechanical brake system for a vehicle, comprising: a driver that operates according to an input control signal and includes a motor and a sensor for measuring characteristics of the motor; A control unit for generating a plurality of control signals based on the input values; A failure detector for detecting a failure of the sensor based on a measurement value output from the sensor and generating a determination result; And a selection unit for receiving the plurality of control signals and the determination result, and selecting one of the plurality of control signals based on the determination result and outputting the selected control signal to the driving unit.

본 발명의 타 측면에 따른 차량용 전기기계 브레이크 시스템의 동작방법은, 브레이크를 제어하는 구동부를 포함하는 차량용 전기기계 브레이크 시스템의 동작방법에 있어서, 입력되는 입력값을 바탕으로 다수의 제어신호를 생성하는 단계; 상기 구동부 내 모터의 특성을 측정하는 센서로부터 전송되는 측정값을 바탕으로 상기 센서의 고장 여부를 판단하여 판단 결과를 출력하는 단계; 상기 다수의 제어신호와 상기 판단 결과를 바탕으로, 다수의 제어신호 중 하나의 제어신호를 선택하는 단계; 및 선택된 제어신호를 입력으로 하여, 상기 구동부가 상기 브레이크를 제어하는 단계를 포함한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a method of operating an electromechanical brake system for a vehicle, the method comprising the steps of: generating a plurality of control signals based on an input value step; Determining whether the sensor is malfunctioning based on a measurement value transmitted from a sensor for measuring a characteristic of a motor in the driving unit, and outputting a determination result; Selecting one of the plurality of control signals based on the plurality of control signals and the determination result; And controlling the brake by the driving unit with the selected control signal as an input.

상기와 같은 해결 수단을 구비하는 본 발명의 차량용 전기기계 브레이크 시스템을 이용하면, 차량용 전기기계 브레이크 시스템에 고장이 발생하는 경우, 고장에 적절한 대체 값을 생성하기 위한 복잡한 구성 및 알고리즘이 필요하지 않다.With the use of the vehicle electromechanical brake system of the present invention having the above solution, there is no need for a complicated configuration and algorithm for generating a substitute value suitable for failure when a failure occurs in the vehicle electromechanical brake system.

또한, 본 발명의 구성에 따르면, 고장 발생시 즉각적인 대처가 가능하고, 제어기에 고장이 발생한 경우에도 대처가 가능하다.
Further, according to the configuration of the present invention, it is possible to take immediate action in the event of a failure, and to cope even in the event of a failure in the controller.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 전기기계 브레이크 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 전기기계 브레이크 시스템의 제어부의 구성의 일례를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 전기기계 브레이크 시스템의 선택부의 동작 특성을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 전기기계 브레이크 시스템의 구동부의 구성의 일례를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 전기기계 브레이크 시스템의 동작에 따른 순서를 도시한 플로우챠트이다.1 is a view showing a configuration of an electromechanical brake system for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing an example of the configuration of a control unit of an electromechanical brake system for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating operational characteristics of a selector of an electromechanical brake system for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram showing an example of the configuration of a driving unit of an electromechanical brake system for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart illustrating a sequence of operations of an electromechanical brake system for a vehicle according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like numbers refer to like elements throughout.

본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. The following terms are defined in consideration of the functions in the embodiments of the present invention, which may vary depending on the intention of the user, the intention or the custom of the operator. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 전기기계 브레이크 시스템의 구성 및 동작에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the configuration and operation of an electromechanical brake system for a vehicle according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 전기기계 브레이크 시스템의 구성을 도시한 도면이다.1 is a view showing a configuration of an electromechanical brake system for a vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 전기기계 브레이크 시스템(100)은 제어부(110), 고장 검출부(130), 선택부(150) 및 구동부(170)로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 1, an automotive electromechanical brake system 100 according to an embodiment of the present invention may include a controller 110, a failure detector 130, a selector 150, and a driver 170.

상기 제어부(110)는 입력되는 입력값을 바탕으로 제어신호를 출력하며, 상기 입력값은 외부의 지시에 따라 입력되는 명령값 및 구동부(170)로부터 전송되는 측정값을 포함할 수 있다. 이때, 상기 명령값은 운전자가 브레이크 페달을 누르는 힘일 수 있다.The control unit 110 outputs a control signal based on an input value, and the input value may include a command value input according to an external instruction and a measurement value transmitted from the driver unit 170. [ At this time, the command value may be a force that the driver presses the brake pedal.

한편, 상기 제어부(110)는 입력값 모두를 이용하여 제어신호를 생성하거나 입력값 중 일부의 입력값을 이용하여 제어신호를 생성하며, 본 발명에 있어서의 상기 제어부(110)는 다수의 제어신호들을 출력한다. 이때, 상기 제어부(110)에 의해 생성된 제어신호는 선택부(150)로 입력된다.The controller 110 generates control signals using all of the input values or generates control signals using input values of some of the input values. The control unit 110 of the present invention includes a plurality of control signals Lt; / RTI > At this time, the control signal generated by the controller 110 is input to the selector 150.

또한, 상기 제어부(110)는 동작 중 자가 진단을 통해 고장이 발생한 것으로 판단하면 이상신호를 출력하도록 구성될 수 있다. 상기 제어부(110)의 구성에 대해서는 도 2를 참조하여 후술하도록 한다.In addition, the controller 110 may be configured to output an abnormal signal when the controller 110 determines that a failure has occurred through self-diagnosis during operation. The configuration of the control unit 110 will be described later with reference to FIG.

상기 고장 검출부(130)는 구동부(170)로부터 출력되는 측정값을 수신하고, 수신한 측정값을 바탕으로 구동부(170)의 고장 여부를 판단하여, 판단 결과를 생성 및 출력한다. 상기 고장 검출부(130)로부터 출력되는 판단 결과는 선택부(150)로 입력된다.The failure detector 130 receives a measurement value output from the driver 170 and determines whether the driver 170 is malfunctioning based on the received measurement value, and generates and outputs a determination result. The determination result output from the failure detection unit 130 is input to the selection unit 150.

특히, 상기 고장 검출부(130)는 구동부(170)의 전류센서와 속도센서에 대한 고장 여부를 판단한다. 이때, 상기 고장 검출부(130)는 observer 알고리즘 혹은 kalman filter 알고리즘을 이용하여 구동부(170)의 전류센서 혹은 속도센서의 고장 여부를 판단할 수 있다.In particular, the failure detector 130 determines whether the current sensor and the speed sensor of the driver 170 fail. At this time, the fault detector 130 may determine whether the current sensor or the velocity sensor of the driving unit 170 is faulty by using an observer algorithm or a kalman filter algorithm.

그리고, 상기 고장 검출부(130)는 판단 결과로서 제 1 내지 제 3 판단신호를 출력하는데, 전류센서 및 속도센서 둘 다 고장이 발생하지 않은 것으로 판단하면 제 1 판단신호를 출력하고, 전류센서에 고장이 발생한 것으로 판단하면 제 2 판단신호를 출력하고, 속도센서에 고장이 발생한 것으로 판단하면 제 3 판단신호를 출력한다.The failure detector 130 outputs the first to third determination signals as a result of the determination. When it is determined that neither the current sensor nor the speed sensor has failed, a first determination signal is output, And outputs a third determination signal when it is determined that a failure has occurred in the speed sensor.

상기 선택부(150)는 제어부(110)로부터 입력되는 제어신호들, 그리고 고장 검출부(130)로부터 입력되는 판단 결과를 수신하고, 판단 결과를 바탕으로, 입력되는 제어신호들 중 하나의 제어신호를 선택하여 출력한다.The selector 150 receives the control signals input from the controller 110 and the determination result input from the failure detector 130 and outputs one control signal among the input control signals based on the determination result Select and output.

상기 제어신호들 및 판단 결과를 바탕으로 하는 선택부(150)의 동작에 대해서는 도 3을 참조하여 후술하도록 한다.The operation of the selector 150 based on the control signals and the determination result will be described later with reference to FIG.

상기 구동부(170)는 선택부(150)로부터 출력되는 제어신호에 따라 동작하면서, 구동부(170) 내 구성의 상태를 측정한 결과인 측정값을 고장 검출부(130)로 전송한다. The driving unit 170 operates in accordance with the control signal output from the selection unit 150 and transmits the measured value as a result of measuring the state of the configuration in the driving unit 170 to the failure detection unit 130.

이때, 상기 구동부(170)는 제어신호에 따라 브레이크를 제어하여 차량에 대한 제동을 수행하며, 상기 구동부(170)에 대해서는 도 4를 참조하여 후술하도록 한다.
At this time, the driving unit 170 controls the brakes according to a control signal to perform braking on the vehicle, and the driving unit 170 will be described later with reference to FIG.

이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 전기기계 브레이크 시스템의 제어부에 대해서 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a control unit of an electromechanical brake system for a vehicle according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 전기기계 브레이크 시스템의 제어부의 구성의 일례를 도시한 도면이다.2 is a diagram showing an example of the configuration of a control unit of an electromechanical brake system for a vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 상기 제어부(200)는 메인 제어부(210) 및 보조 제어부(220)로 구성된다.Referring to FIG. 2, the controller 200 includes a main controller 210 and an auxiliary controller 220.

상기 메인 제어부(210)는 입력값 모두를 이용하여 제어신호를 생성하고, 상기 보조 제어부(220)는 입력값 중 일부의 입력값을 이용하여 제어신호를 생성한다.The main control unit 210 generates control signals using all of the input values, and the auxiliary control unit 220 generates control signals using input values of some of the input values.

여기서, 상기 입력값은 외부(ex. 사용자)의 지시에 따라 입력되는 명령값 및 도 1의 구동부(170)로부터 전송되는 측정값(속도 측정값, 전류 측정값)을 포함할 수 있다.Here, the input value may include a command value input according to an instruction of an external user (eg, a speed measurement value or a current measurement value) transmitted from the driving unit 170 of FIG.

먼저, 상기 메인 제어부(210)를 살펴보면, 상기 메인 제어부(210)는 제 1 메인 제어부(211) 및 제 2 메인 제어부(212)로 구성될 수 있다.The main control unit 210 may include a first main control unit 211 and a second main control unit 212. The main control unit 210 may include a first main control unit 211 and a second main control unit 212. [

상기 제 1 메인 제어부(211)는 입력되는 명령값 모두를 이용하여 제 1 제어신호를 생성하고, 상기 제 2 메인 제어부(212)는 입력되는 명령값 모두를 이용하여 제 2 제어신호를 생성한다.The first main control unit 211 generates a first control signal using all of the input command values and the second main control unit 212 generates a second control signal using all the input command values.

그리고, 상기 제 1 및 제 2 메인 제어부(211, 212)는 자가 진단을 통해 고장이 발생한 것으로 판단하면 이상신호를 출력한다.The first and second main control units 211 and 212 output an abnormal signal when it is determined that a failure has occurred through self-diagnosis.

만약, 상기 제 1 메인 제어부(211)가 자가 진단을 통해 고장이 발생한 것으로 판단하면 이상신호를 제 2 메인 제어부(211)로 출력하고, 상기 제 2 메인 제어부(212)가 자가 진단을 통해 고장이 발생한 것으로 판단하면 이상신호를 제 1 메인 제어부(211)로 출력한다.If the first main control unit 211 determines that a failure has occurred through self diagnosis, it outputs an abnormal signal to the second main control unit 211. If the second main control unit 212 detects a failure And outputs an abnormal signal to the first main control unit 211 when it is determined that it has occurred.

예를 들어, 상기 시스템(100)의 동작 초기에 제 1 메인 제어부(211)에 의해 생성된 제 1 제어신호가 상기 선택부(150)로 출력되도록 설정된 경우, 상기 제 1 메인 제어부(211)에 의해 생성된 제 1 제어신호는 선택부(150)로 출력되는 반면, 상기 제 2 메인 제어부(212)에 의해 생성된 제 2 제어신호는 선택부(150)로 출력되지 않는다.For example, when the first control signal generated by the first main control unit 211 is set to be output to the selection unit 150 at the beginning of the operation of the system 100, The second control signal generated by the second main control unit 212 is not output to the selection unit 150. The second control signal generated by the second main control unit 212 is not output to the selection unit 150. [

이와 같은 상태에서, 상기 제 1 메인 제어부(211)가 자가 진단을 통해 고장이 발생한 것으로 판단하면 이상신호를 제 2 메인 제어부(211)로 출력하고, 제 1 제어신호의 출력을 차단한다.In this state, if the first main control unit 211 determines that a failure has occurred through self-diagnosis, it outputs an abnormal signal to the second main control unit 211 and interrupts the output of the first control signal.

이와 연계하여, 상기 제 1 메인 제어부(211)로부터 출력된 이상신호를 수신한 제 2 메인 제어부(212)는 생성한 제 2 제어신호를 선택부(150)로 출력한다.In response to this, the second main control unit 212 receiving the abnormality signal output from the first main control unit 211 outputs the generated second control signal to the selection unit 150.

따라서, 하나의 메인 제어부에 고장이 발생하더라도 다른 메인 제어부를 통해 지속적으로 제어신호를 출력할 수 있기 때문에, 제어부(110), 나아가 차량용 전기기계 브레이크 시스템(100)의 안정성을 도모할 수 있다.Therefore, even if a failure occurs in one main control unit, it is possible to continuously output the control signal through the other main control unit, so that the stability of the control unit 110, and furthermore, the vehicular electric brake system 100 can be achieved.

다음으로, 상기 보조 제어부(220)를 살펴보면, 상기 보조 제어부(220)는 제 1 보조 제어부(221) 및 제 2 보조 제어부(222)로 구성될 수 있다.The auxiliary control unit 220 may include a first auxiliary control unit 221 and a second auxiliary control unit 222. The auxiliary control unit 220 may include a first auxiliary control unit 221 and a second auxiliary control unit 222. [

이때, 상기 제 1 및 제 2 보조 제어부(220)는 입력값 중 일부의 입력값을 바탕으로 제어신호를 생성하며, 입력값 중 어떤 입력값을 이용하여 제어신호를 생성하는지에 따라 다수의 보조 제어부를 포함하도록 구성될 수 있다.At this time, the first and second sub control units 220 generate a control signal based on some input values of the input values, and generate a control signal using an input value of the input values, . ≪ / RTI >

일례로, 상기 제 1 보조 제어부(221)는 입력값 중 명령값과 속도 측정값을 이용하여 제어신호를 생성하고, 상기 제 2 보조 제어부(222)는 입력값 중 명령값과 전류 측정값을 이용하여 제어신호를 생성하도록 구성될 수 있다.For example, the first sub control unit 221 generates a control signal using the command value and the velocity measurement value among the input values, and the second sub control unit 222 uses the command value and the current measurement value among the input values To generate a control signal.

즉, 상기 제 1 보조 제어부(221)는 구동부(170)의 전류센서의 고장 시를 대비하여 구비되는 것으로, 구동부(170)의 속도센서에 의해 측정되는 속도 측정값을 기반으로 제어신호를 생성한다.That is, the first sub control unit 221 is provided in preparation for the failure of the current sensor of the driving unit 170, and generates a control signal based on the speed measurement value measured by the speed sensor of the driving unit 170 .

그리고, 상기 제 2 보조 제어부(222)는 구동부(170)의 속도센서의 고장 시를 대비하여 구비되는 것으로, 구동부(170)의 전류센서에 의해 측정되는 전류 측정값을 기반으로 제어신호를 생성한다.The second sub control unit 222 is provided in case of failure of the speed sensor of the driving unit 170 and generates a control signal based on the current measurement value measured by the current sensor of the driving unit 170 .

이때, 상기 제 1 보조 제어부(221)는 speed control with slip regulation과 같은 방법으로 구현되고, 상기 제 2 보조 제어부(222)는 역기전력(Back-EMF voltage)를 이용한 센서리스제어로 구현될 수 있다.
At this time, the first sub control unit 221 may be implemented in the same manner as the speed control with slip regulation, and the second sub control unit 222 may be implemented as a sensorless control using back-EMF voltage.

이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 전기기계 브레이크 시스템의 선택부에 대해서 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보기로 한다.Hereinafter, a selection unit of the electromechanical brake system for a vehicle according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 전기기계 브레이크 시스템의 선택부의 동작 특성을 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating operational characteristics of a selector of an electromechanical brake system for a vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 선택부(150)의 동작에 대해서 살펴보되, 상기 제어부(110)는 도 2에 도시된 바와 같은 구성으로 이루어지며, 상기 고장 검출부(130)는 전류센서 및 속도센서 둘 다 고장이 발생하지 않은 것으로 판단하면 제 1 판단신호를 출력하고, 전류센서에 고장이 발생한 것으로 판단하면 제 2 판단신호를 출력하고, 속도센서에 고장이 발생한 것으로 판단하면 제 3 판단신호를 출력하는 것으로 가정한다.3, the operation of the selector 150 according to the embodiment of the present invention will be described. The controller 110 has a configuration as shown in FIG. 2, When both of the sensor and the speed sensor have determined that a failure has not occurred, a first determination signal is output. When it is determined that a failure has occurred in the current sensor, a second determination signal is output. It is assumed that a judgment signal is outputted.

상기 선택부(150)의 제 1 동작으로서, 제 1 판단신호를 수신하는 경우, 상기 선택부(150)는 메인 제어부(210)로부터 출력되는 제어신호를 선택하여 구동부(170)로 출력한다.In the first operation of the selection unit 150, when the first determination signal is received, the selection unit 150 selects the control signal output from the main control unit 210 and outputs the control signal to the driving unit 170.

상기 선택부(150)의 제 2 동작으로서, 제 2 판단신호를 수신하는 경우, 상기 선택부(150)는 속도 측정값을 기반으로 제어신호를 생성하는 제 1 보조 제어부(221)로부터 출력되는 제어신호를 선택하여 구동부(170)로 출력한다.When receiving the second determination signal as the second operation of the selection unit 150, the selection unit 150 selects the control signal output from the first sub control unit 221, which generates the control signal based on the speed measurement value, And outputs the selected signal to the driving unit 170.

상기 선택부(150)의 제 3 동작으로서, 제 3 판단신호를 수신하면, 상기 선택부(150)는 전류 측정값을 기반으로 제어신호를 생성하는 제 2 보조 제어부(222)로부터 출력되는 제어신호를 선택하여 구동부(170)로 출력한다.
In response to receiving the third determination signal as the third operation of the selection unit 150, the selection unit 150 selects the control signal from the second auxiliary control unit 222, which generates the control signal based on the current measurement value, And outputs it to the driving unit 170.

이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 전기기계 브레이크 시스템의 구동부에 대해서 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보기로 한다.Hereinafter, a driving unit of an electromechanical brake system for a vehicle according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 전기기계 브레이크 시스템의 구동부의 구성의 일례를 도시한 도면이다.4 is a diagram showing an example of the configuration of a driving unit of an electromechanical brake system for a vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 구동부(400)는 모터 드라이버(410), 모터(420), 액추에이터(430) 및 측정부(440)로 구성될 수 있다.4, the driving unit 400 according to the embodiment of the present invention may include a motor driver 410, a motor 420, an actuator 430, and a measuring unit 440.

상기 모터 드라이버(410)는 제어부(150)로부터 전송되는 제어신호를 기반으로 하여 모터(420)를 구동시키기 위한 구동 신호를 출력한다.The motor driver 410 outputs a driving signal for driving the motor 420 on the basis of the control signal transmitted from the controller 150.

그리고, 상기 모터(420)는 모터 드라이버(410)로부터 전송되는 구동신호에 따라 동작하여 액추에이터(430)를 구동시키고, 상기 액추에이터(430)는 모터(420)의 제어에 따라 제동력을 생성하여 브레이크를 제어하여 차량에 대한 제동을 수행한다.The motor 420 operates in accordance with a driving signal transmitted from the motor driver 410 to drive the actuator 430 and the actuator 430 generates a braking force under the control of the motor 420, And performs braking on the vehicle.

한편, 상기 측정부(440)는 모터(420) 및 액추에이터(430)의 동작에 따른 특성을 측정하는 것으로서, 모터(420)의 속도를 측정하는 속도 센서(441), 모터(420)에 흐르는 전류를 측정하는 전류 센서(442) 및 액추에이터(430)에 의해 발생되는 제동력을 측정하는 힘 센서(443)를 포함할 수 있다.The measuring unit 440 measures the characteristics of the motors 420 and 430 according to the operation of the motors 420 and 430 and includes a speed sensor 441 for measuring the speed of the motor 420, And a force sensor 443 for measuring a braking force generated by the actuator 430. The force sensor 443 may be a braking force sensor,

이때, 상기 속도 센서(441)에 의해 측정된 속도 측정값과 상기 전류 센서(442)에 의해 측정된 전류 측정값은 제어부(110) 및 고장 검출부(130)로 입력된다.
At this time, the speed measurement value measured by the speed sensor 441 and the current measurement value measured by the current sensor 442 are input to the controller 110 and the failure detector 130, respectively.

이상에서는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 전기기계 브레이크 시스템의 구성 및 각 구성별 기능에 대해서 살펴보았다. 이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 전기기계 브레이크 시스템의 동작을 정리하여 살펴보도록 한다.
In the foregoing, the configuration of the electromechanical brake system for a vehicle according to the embodiment of the present invention and the functions of the respective components have been described. Hereinafter, the operation of the electromechanical brake system for a vehicle according to an embodiment of the present invention will be summarized.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 전기기계 브레이크 시스템의 동작에 따른 순서를 도시한 플로우챠트이다.FIG. 5 is a flowchart illustrating a sequence of operations of an electromechanical brake system for a vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 전기기계 브레이크 시스템의 동작하되, 도 5에 도시된 동작은 도 1 내지 4를 참조하여 설명한 차량용 전기기계 브레이크 시스템에서 이루어진다.Referring to FIG. 5, the operation of the electromechanical brake system for a vehicle according to the embodiment of the present invention, shown in FIG. 5, is performed in the electromechanical brake system for a vehicle described with reference to FIGS.

먼저, 제어부(110)가 입력되는 입력값을 바탕으로 다수의 제어신호를 생성하고(S500), 상기 단계 S500에서 생성된 다수의 제어신호는 선택부(150)로 출력된다.First, the control unit 110 generates a plurality of control signals based on the input values (S500), and the plurality of control signals generated in the step S500 are output to the selection unit 150. [

또한, 상기 단계 S500에서 출력되는 다수의 제어신호는, 도 2에서 살펴본 바와 같이, 명령값, 속도 측정값 및 전류 측정값을 바탕으로 생성된 제어신호, 명령값과 속도 측정값을 바탕으로 생성된 제어신호 및 명령값과 전류 측정값을 바탕으로 생성된 제어신호를 포함한다.As shown in FIG. 2, the plurality of control signals output in step S500 are generated based on control signals, command values, and speed measurement values generated based on command values, speed measurement values, and current measurement values, A control signal, and a control signal generated based on the command value and the current measurement value.

그리고, 고장 검출부(130)는 센서(441, 442)로부터 전송되는 측정값을 바탕으로 센서(441, 442)의 고장 여부를 판단하고(S510), 상기 단계 S510에서의 판단 결과는 선택부(150)로 출력된다.The failure detection unit 130 determines whether the sensors 441 and 442 are faulty based on the measurement values transmitted from the sensors 441 and 442 in step S510, .

이때, 상기 단계 S510에서의 측정값은 모터(420)의 속도를 측정하는 속도 센서(441)로부터 전송되는 속도 측정값과 모터(420)에 흐르는 전류를 측정하는 전류 센서(442)로부터 전송되는 전류 측정값을 포함한다.At this time, the measured value in the step S510 is the current measured by the current sensor 442 which measures the speed measurement value transmitted from the speed sensor 441 measuring the speed of the motor 420 and the current flowing in the motor 420 Includes measured values.

또한, 상기 단계 S510에서의 판단 결과는 속도 센서(441) 및 전류 센서(442) 둘 다 고장이 발생하지 않은 것을 의미하는 제 1 판단신호, 전류 센서(442)에 고장이 발생한 것을 의미하는 제 2 판단신호 및 속도 센서(441)에 고장이 발생한 것을 의미하는 제 3 판단신호를 포함한다.The determination result in step S510 is a first determination signal indicating that no failure has occurred in both the speed sensor 441 and the current sensor 442 and a second determination signal indicating that a failure has occurred in the current sensor 442. [ A determination signal, and a third determination signal indicating that a failure has occurred in the speed sensor 441.

상기 단계 S500 및 S510에 따라, 다수의 제어신호 및 판단 결과가 선택부(150)로 입력되면, 선택부(150)는 판단 결과를 바탕으로 다수의 제어신호 중 하나를 선택하여 구동부(170)로 출력한다(S520).When a plurality of control signals and determination results are input to the selection unit 150 according to the steps S500 and S510, the selection unit 150 selects one of a plurality of control signals based on the determination result, (S520).

여기서, 상기 단계 S520에 있어서, 상기 판단 결과로서 제 1 판단신호를 수신하는 경우, 상기 선택부(150)는 입력값, 속도 측정값 및 전류 측정값을 바탕으로 생성된 제어신호(메인 제어부(210)로부터 출력되는 제어신호)를 선택한다.When the first determination signal is received as a result of the determination in step S520, the selector 150 selects the control signal based on the input value, the speed measurement value, and the current measurement value (I.e., a control signal output from the control unit).

그리고, 상기 단계 S520에 있어서, 상기 판단 결과로서 제 2 판단신호를 수신하면, 상기 선택부(150)는 명령값과 속도 측정값을 바탕으로 생성된 제어신호(제 1 보조 제어부(221)로부터 출력되는 제어신호)를 선택한다.Upon receiving the second determination signal as a result of the determination in step S520, the selection unit 150 outputs a control signal (output from the first sub-control unit 221) based on the command value and the speed measurement value, The control signal).

그리고, 상기 단계 S520에 있어서, 상기 판단 결과로서 제 3 판단신호를 수신하면, 상기 선택부(150)는 명령값과 전류 측정값을 바탕으로 생성된 제어신호(제 2 보조 제어부(222))로부터 출력되는 제어신호)를 선택한다.In step S520, upon receiving the third determination signal as a result of the determination, the selection unit 150 selects the control signal (second auxiliary control unit 222) generated based on the command value and the current measurement value Output control signal).

이후, 상기 단계 S520에서 선택되어 출력되는 제어신호에 따라 구동부(170)가 브레이크를 제어하여 차량에 대한 제동을 수행한다(S530).
Thereafter, in accordance with the control signal selected and output in step S520, the driving unit 170 controls the brake to perform braking on the vehicle (S530).

한편, 본 발명에 따른 차량용 전기기계 브레이크 시스템을 실시 예에 따라 설명하였지만, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명과 관련하여 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 범위 내에서 여러 가지의 대안, 수정 및 변경하여 실시할 수 있다.
While the present invention has been described in connection with certain exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the scope of the present invention is not limited to the specific embodiments but may be modified and changed without departing from the scope and spirit of the present invention. And various alternatives, modifications, and alterations can be made.

따라서, 본 발명에 기재된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Therefore, the embodiments described in the present invention and the accompanying drawings are intended to illustrate rather than limit the technical spirit of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and accompanying drawings . The scope of protection of the present invention should be construed according to the claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

100 : 차량용 전기기계 브레이크 시스템
110, 200 : 제어부 130 : 고장 검출부
150 : 선택부 170, 400 : 구동부
210 : 메인 제어부 211 : 제 1 메인 제어부
212 : 제 2 메인 제어부 220 : 보조 제어부
221 : 제 1 보조 제어부 222 : 제 2 보조 제어부
410 : 모터 드라이버 420 : 모터
430 : 액추에이터 440 : 측정부
441 : 속도 센서 442 : 전류 센서
443 : 힘 센서100: Automotive Electromechanical Brake System
110, 200: control unit 130:
150: selection unit 170, 400:
210: main control unit 211: first main control unit
212: second main control unit 220:
221: first sub control unit 222: second sub control unit
410: motor driver 420: motor
430: actuator 440:
441: speed sensor 442: current sensor
443: Force sensor

Claims (15)

입력되는 제어신호에 따라 동작하며, 모터 및 상기 모터의 특성을 측정하는 센서를 포함하는 구동부;
입력되는 입력값을 바탕으로 다수의 제어신호를 생성하는 제어부;
상기 센서로부터 출력되는 측정값을 바탕으로 상기 센서의 고장 여부를 판단하고, 판단 결과를 생성하는 고장 검출부; 및
상기 다수의 제어신호 및 상기 판단 결과를 수신하고, 상기 판단 결과를 바탕으로 상기 다수의 제어신호 중 하나의 제어신호를 선택하여 상기 구동부로 출력하는 선택부를 포함하는
차량용 전기기계 브레이크 시스템.A driving unit that operates in accordance with an input control signal and includes a motor and a sensor for measuring characteristics of the motor;
A control unit for generating a plurality of control signals based on the input values;
A failure detector for detecting a failure of the sensor based on a measurement value output from the sensor and generating a determination result; And
And a selection unit for receiving the plurality of control signals and the determination result and selecting one of the plurality of control signals based on the determination result and outputting the selected control signal to the driving unit
Automotive Electromechanical Brake Systems. 제 1 항에 있어서,
상기 입력값은 속도 센서에 의해 측정되는 상기 모터의 속도 측정값, 전류 센서에 의해 측정되는 상기 모터에 흐르는 전류 측정값 및 외부의 지시에 따라 입력되는 명령값을 포함하는
차량용 전기기계 브레이크 시스템.The method according to claim 1,
The input value includes a speed measurement value of the motor measured by a speed sensor, a current measurement value flowing to the motor measured by the current sensor, and a command value input in accordance with an external instruction
Automotive Electromechanical Brake Systems. 제 2 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 입력값을 모두 이용하여 제어신호를 생성하는 메인 제어부; 및
상기 입력값 중 일부의 입력값을 이용하여 제어신호를 생성하는 보조 제어부를 포함하는
차량용 전기기계 브레이크 시스템.3. The method of claim 2,
Wherein,
A main controller for generating a control signal using all of the input values; And
And an auxiliary control unit for generating a control signal by using a part of the input values
Automotive Electromechanical Brake Systems. 제 3 항에 있어서,
상기 메인 제어부는,
상기 입력값을 모두 이용하여 제 1 제어신호를 생성하는 제 1 메인 제어부; 및
상기 입력값을 모두 이용하여 제 2 제어신호를 생성하는 제 2 메인 제어부를 포함하는
차량용 전기기계 브레이크 시스템.The method of claim 3,
The main control unit,
A first main control unit for generating a first control signal using all of the input values; And
And a second main control unit for generating a second control signal using all of the input values
Automotive Electromechanical Brake Systems. 제 4 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 메인 제어부는 자가 진단을 통해 고장이 발생한 것으로 판단하면, 상기 제 1 메인 제어부는 상기 제 2 메인 제어부로 이상신호를 출력하고, 상기 제 2 메인 제어부는 상기 제 1 메인 제어부로 이상신호를 출력하도록 구성되는 것
인 차량용 전기기계 브레이크 시스템.5. The method of claim 4,
The first main control unit outputs an abnormality signal to the second main control unit and the second main control unit outputs an abnormal signal to the first main control unit Being configured to output an abnormal signal
Motor vehicle brake system. 제 4 항에 있어서,
상기 메인 제어부는 상기 제 1 및 제 2 제어신호 중 하나의 제어신호를 상기 선택부로 출력하도록 구성되는 것
인 차량용 전기기계 브레이크 시스템.5. The method of claim 4,
Wherein the main control unit is configured to output one of the first and second control signals to the selection unit
Motor vehicle brake system. 제 3 항에 있어서,
상기 보조 제어부는,
상기 명령값 및 상기 속도 측정값을 바탕으로 제어신호를 생성하는 제 1 보조 제어부; 및
상기 명령값과 상기 전류 측정값을 바탕으로 제어신호를 생성하는 제 2 보조 제어부를 포함하는
차량용 전기기계 브레이크 시스템.The method of claim 3,
Wherein,
A first sub control unit for generating a control signal based on the command value and the speed measurement value; And
And a second auxiliary controller for generating a control signal based on the command value and the current measurement value
Automotive Electromechanical Brake Systems. 제 7 항에 있어서,
상기 제 1 보조 제어부는 speed control with slip regulation 방법으로 구현되고, 상기 제 2 보조 제어부는 역기전력(Back-EMF voltage)를 이용한 센서리스제어로 구현되는
차량용 전기기계 브레이크 시스템.8. The method of claim 7,
The first sub-control unit is implemented by a speed control with slip regulation method, and the second sub-control unit is implemented by a sensorless control using a back-EMF voltage
Automotive Electromechanical Brake Systems. 제 2 항에 있어서,
상기 고장 검출부는 상기 속도 센서 및 상기 전류 센서 둘 다 고장이 발생하지 않은 것으로 판단하면 제 1 판단신호를 출력하고, 상기 전류 센서에 고장이 발생한 것으로 판단하면 제 2 판단신호를 출력하고, 상기 속도 센서에 고장이 발생한 것으로 판단하면 제 3 판단신호를 출력하도록 구성되는 것
인 차량용 전기기계 브레이크 시스템.3. The method of claim 2,
Wherein the failure detection unit outputs a first determination signal when it is determined that neither the speed sensor nor the current sensor has failed, and outputs a second determination signal when it is determined that a failure has occurred in the current sensor, And outputs a third determination signal when it is determined that a failure has occurred
Motor vehicle brake system. 제 9 항에 있어서,
상기 선택부는 상기 제 1 판단신호를 수신하면 상기 다수의 제어신호 중 상기 입력값 모두를 바탕으로 생성된 제어신호를 선택하고, 상기 제 2 판단신호를 수신하면 상기 다수의 제어신호 중 상기 명령값과 상기 속도 측정값을 바탕으로 생성된 제어신호를 선택하고, 상기 제 3 판단신호를 수신하면 상기 다수의 제어신호 중 상기 명령값과 상기 전류 측정값을 바탕으로 생성된 제어신호를 선택하도록 구성되는 것
인 차량용 전기기계 브레이크 시스템.10. The method of claim 9,
Wherein the selection unit selects a control signal generated based on all of the plurality of control signals when receiving the first determination signal and, when receiving the second determination signal, And selects a control signal generated based on the speed measurement value and a control signal generated based on the command value and the current measurement value among the plurality of control signals when receiving the third determination signal
Motor vehicle brake system. 브레이크를 제어하는 구동부를 포함하는 차량용 전기기계 브레이크 시스템의 동작방법에 있어서,
입력되는 입력값을 바탕으로 다수의 제어신호를 생성하는 단계;
상기 구동부 내 모터의 특성을 측정하는 센서로부터 전송되는 측정값을 바탕으로 상기 센서의 고장 여부를 판단하여 판단 결과를 출력하는 단계;
상기 다수의 제어신호와 상기 판단 결과를 바탕으로, 다수의 제어신호 중 하나의 제어신호를 선택하는 단계; 및
선택된 제어신호를 입력으로 하여, 상기 구동부가 상기 브레이크를 제어하는 단계를 포함하는
차량용 전기기계 브레이크 시스템의 동작방법.A method of operating an electromechanical brake system for a vehicle, the method comprising:
Generating a plurality of control signals based on the input values;
Determining whether the sensor is malfunctioning based on a measurement value transmitted from a sensor for measuring a characteristic of a motor in the driving unit, and outputting a determination result;
Selecting one of the plurality of control signals based on the plurality of control signals and the determination result; And
And a step of controlling, by the driving unit, the brake with the selected control signal as an input
A method of operating an electromechanical brake system for a vehicle. 제 11 항에 있어서,
상기 입력값은 속도 센서에 의해 측정되는 상기 모터의 속도 측정값, 전류 센서에 의해 측정되는 상기 모터에 흐르는 전류 측정값 및 외부의 지시에 따라 입력되는 명령값을 포함하는
차량용 전기기계 브레이크 시스템의 동작방법.12. The method of claim 11,
The input value includes a speed measurement value of the motor measured by a speed sensor, a current measurement value flowing to the motor measured by the current sensor, and a command value input in accordance with an external instruction
A method of operating an electromechanical brake system for a vehicle. 제 12 항에 있어서,
상기 다수의 제어신호를 생성하는 단계에서 생성되는 제어신호는 상기 입력값 모두를 바탕으로 생성되는 제어신호, 상기 명령값과 상기 속도 측정값을 바탕으로 생성된 제어신호 및 상기 명령값과 상기 전류 측정값을 바탕으로 생성된 제어신호를 포함하는
차량용 전기기계 브레이크 시스템의 동작방법.13. The method of claim 12,
Wherein the control signal generated in the step of generating the plurality of control signals includes a control signal generated based on all of the input values, a control signal generated based on the command value and the velocity measurement value, Lt; RTI ID = 0.0 >
A method of operating an electromechanical brake system for a vehicle. 제 12 항에 있어서,
상기 판단 결과를 출력하는 단계는 상기 속도 센서 및 상기 전류 센서 둘 다 고장이 발생하지 않은 것을 의미하는 제 1 판단신호를 출력하고, 상기 전류 센서에 고장이 발생한 것을 의미하는 제 2 판단신호를 출력하고, 상기 속도 센서에 고장이 발생한 것을 의미하는 제 3 판단신호를 출력하는 단계
인 차량용 전기기계 브레이크 시스템의 동작방법.13. The method of claim 12,
Wherein the outputting of the determination result outputs a first determination signal indicating that no failure has occurred in both the speed sensor and the current sensor and outputs a second determination signal indicating that a failure has occurred in the current sensor , And outputting a third determination signal indicating that a failure has occurred in the speed sensor
Of the electric motor brake system. 제 14 항에 있어서,
상기 다수의 제어신호 중 하나의 제어신호를 선택하는 단계는 상기 제 1 판단신호를 수신하여 상기 다수의 제어신호 중 상기 입력값 모두를 바탕으로 생성된 제어신호를 선택하고, 상기 제 2 판단신호를 수신하여 상기 다수의 제어신호 중 상기 명령값과 상기 속도 측정값을 바탕으로 생성된 제어신호를 선택하고, 상기 제 3 판단신호를 수신하여 상기 다수의 제어신호 중 상기 명령값과 상기 전류 측정값을 바탕으로 생성된 제어신호를 선택하는 단계
인 차량용 전기기계 브레이크 시스템의 동작방법.
15. The method of claim 14,
Wherein the step of selecting one of the plurality of control signals includes receiving the first determination signal and selecting a control signal generated based on all of the plurality of control signals, And selects a control signal generated based on the command value and the velocity measurement value among the plurality of control signals and receives the command value and the current measurement value among the plurality of control signals Selecting a control signal generated based on the control signal
Of the electric motor brake system.
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