KR102004682B1 - Vehicle brake having two fail-safe function and Brake method having the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 요구 제동력을 계산하고 계산된 요구 제동력을 발생시키도록 액츄에이터가 피드백 제어되는 전동식 부스터를 포함하는 차량의 제동 장치로서, 상기 부스터의 액츄에이터의 이상 여부를 판별하는 제1 고장 판단부; 상기 액츄에이터에 이상이 있는 경우, 제1 페일-세이프(Fail-Safe) 모드를 수행하는 제1 페일-세이프 제어부; 상기 액츄에이터에 이상이 없는 경우, 상기 요구 제동력을 발생시키도록 상기 액츄에이터의 피드백 제어를 수행하는 피드백 제어부;
상기 피드백 제어의 이상 여부를 판별하는 제2 고장 판단부;및 상기 피드백 제어에 이상이 있는 경우, 제2 페일-세이프(Fail-Safe) 모드를 수행하는 제2 페일-세이프 제어부를 포함하는 차량의 제동 장치를 제공하여, 빈번하게 수행되는 페일-세이프 모드를 배제하고, 운전자의 제동력을 적극적으로 반영하여 운전자에게 안전 운전을 위한 제동감을 부여할 수 있는 유리한 효과를 제공한다.The present invention relates to a braking device for a vehicle including an electric booster in which an actuator is feedback-controlled so as to calculate a required braking force and to generate a calculated demanded braking force, the first braking device comprising: a first failure determining section for determining whether the actuator of the booster is abnormal; A first fail-safe controller for performing a first fail-safe mode when there is an abnormality in the actuator; A feedback controller for performing feedback control of the actuator to generate the required braking force when the actuator is not abnormal;
And a second fail-safe control unit for performing a second fail-safe mode when an abnormality occurs in the feedback control, and a second fail-safe control unit for performing a second fail- A braking device is provided to exclude a fail-safe mode that is frequently performed, and the braking force of the driver is positively reflected to provide a driver with an advantageous effect of giving a feeling of control for safe driving.

Description

2개의 페일-세이프 기능을 구비한 차량의 제동 장치 및 제동 방법{Vehicle brake having two fail-safe function and Brake method having the same}[0001] The present invention relates to a vehicle brake having two fail-safe functions and a brake method having two fail-

본 발명은 차량의 제동 시스템에 관한 것으로, 전동 부스터를 사용하는 차량의 제동 시스템 및 제동 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a braking system for a vehicle, and more particularly, to a braking system and a braking method for a vehicle using an electric booster.

부스터(Booster)란, 브레이크 페달에서 마스터 실린더로 전달되는 운전자의 답력(踏力)을 배력(倍力)시키는 장치이다. 그리고, 전동 부스터란, 운전자의 답력(踏力)을 전기적 신호로 해석하고 해석된 전기적 신호에 기초하여 액츄에이터를 구동함으로써, 마스터 실린더를 가압하여 제동압을 생성하는 장치이다.Booster is a device that boosts the driver's foot pressure transmitted from the brake pedal to the master cylinder. The electric booster is an apparatus for generating a braking pressure by pressing the master cylinder by driving the actuator based on the analyzed electrical signal by analyzing the driver's treading force as an electrical signal.

전기 자동차와 하이브리드 자동차의 보급화가 진행됨에 따라, 최근에는 유압식 부스터를 대신하는 장치로서 관심이 증가되고 있다.With the advancement of electric vehicles and hybrid vehicles, interest has recently increased as a substitute for a hydraulic booster.

이러한, 전동 부스터를 통한 제동압 생성과정을 도 1을 참조하여 간략히 소개한다. The braking pressure generating process through the electric booster will be briefly described with reference to FIG.

도 1은 통상적인 전동 부스터를 포함한 제동 시스템을 도시한 도면이다.1 is a diagram showing a conventional braking system including an electric booster.

도 1을 참조하면, 운전자가 페달(1)을 밟게 되면, 운전자의 답력이 서브 마스터 실린더(2)에 전달된다. 서브 마스터 실린더(2)에 연결된 솔레노이드 밸브(3)는 서브 마스터 실린더(2)에서 페달 시뮬레이터(4)로 유압 라인(P1)을 형성한다. 페달 시뮬레이터(4)는 페달(1)에 반력을 제공하여 운전자로 하여금 페달 답력을 느끼게 한다. 오일리저버(9)가 마스터 실린더(2)에 연결된다.Referring to FIG. 1, when the driver steps on the pedal 1, the driver's pressing force is transmitted to the sub-master cylinder 2. The solenoid valve 3 connected to the sub master cylinder 2 forms the hydraulic line P1 from the sub master cylinder 2 to the pedal simulator 4. [ The pedal simulator (4) provides a reaction force to the pedal (1) so that the driver can feel the pedal pressure. The oil reservoir 9 is connected to the master cylinder 2.

한편, 센서(5)는 서브 마스터 실린더(2)와 연결되어 페달(1)의 스트로크(Stroke)를 감지한다. ECU(6)는 감지된 스트로크에 기초하여 운전자의 요구 제동력을 파악하고, 이에 기초하여 액츄에이터(7)를 구동시킴으로써, 마스터 실린더(8)를 가압하여 제동압을 생성하게 된다. 이와 같은 전동식 부스터 구성은, 안정성을 위해 페일-세이프(Fail-Safe) 구성이 마련된다.Meanwhile, the sensor 5 is connected to the sub master cylinder 2 to sense the stroke of the pedal 1. The ECU 6 grasps the driver's required braking force based on the sensed stroke and drives the actuator 7 based on the detected stroke to pressurize the master cylinder 8 to generate the braking pressure. Such an electric booster arrangement is provided with a fail-safe configuration for stability.

도 2는 페일-세이프(Fail-Safe) 모드에서 전동 부스터의 제동압 생성과정을 도시한 도면이다. 2 is a diagram showing a braking pressure generating process of an electric booster in a fail-safe mode.

도 2를 참조하면, 센서(5), ECU(6) 및 액츄에이터(7) 등에서 오류가 발생하는 경우, 솔레노이드 밸브(3)는 서브 마스터 실린더(2)에서 마스터 실린더(8)로 유압 라인(P2)을 형성한다. 즉, 페일-세이프 모드에서, 솔레노이드 밸브(3)는 답력에 의한 서브 마스터 실린더(2)의 유압을 마스터 실린더(8)의 유압으로 직접 전달하여 제동압을 발생시킨다. 2, when an error occurs in the sensor 5, the ECU 6 and the actuator 7, the solenoid valve 3 is switched from the sub-master cylinder 2 to the master cylinder 8 via the hydraulic line P2 ). That is, in the fail-safe mode, the solenoid valve 3 directly transmits the hydraulic pressure of the sub-master cylinder 2 by the spring force to the hydraulic pressure of the master cylinder 8 to generate the braking pressure.

페일-세이프 모드에서는 운전자가 제공하는 제동력은 배력이 되지 않은 채 그대로 차량의 제동력으로 사용된다. 페일-세이프 모드의 제동력은 전동 부스터가 작동되는 상황에서 생성되는 제동력보다 현저하게 작기 때문에, 운전자는 페달(1)을 밟아도 제동감을 느끼기 힘들게 된다.In the fail-safe mode, the braking force provided by the driver is used as the braking force of the vehicle without being boosted. Since the braking force in the fail-safe mode is significantly smaller than the braking force generated in the situation where the electric booster is operated, it is difficult for the driver to feel the sense of braking even when the pedal 1 is stepped on.

이러한, 페일-세이프 모드는, 액츄에이터(7)에서 이상이 발생하거나, 액츄에이터(7)의 피드백 제어 과정 중에 이상이 발생한 경우 수행된다. 그러나, 이러한, 페일-세이프 구성은 주행 안전에 크게 영향을 미치지 않는 작은 오류에도 수행되는 문제점이 있다. 페일-세이프 모드가 자주 수행되는 경우, 제동력이 급격하게 줄어들어 오히려 운전자의 안정성을 해치는 문제점이 있다. 즉, 잦은 페일-세이프의 수행으로 인하여 운전자의 제동감이 상실되면, 돌발 상황이나, 긴급한 상황에서 운전자의 대응이 적절하지 못하여 큰 사고로 이어질 수 있는 문제점이 있다.This fail-safe mode is performed when an abnormality occurs in the actuator 7 or when an abnormality occurs during the feedback control process of the actuator 7. [ However, such a fail-safe configuration has a problem that it is performed even for small errors that do not significantly affect the safety of the vehicle. If the fail-safe mode is frequently performed, there is a problem that the braking force is sharply reduced and the stability of the driver is deteriorated. That is, if the driver's sense of dysfunction is lost due to frequent fail-safe performance, the driver may not respond appropriately in an unexpected situation or an urgent situation, leading to a serious accident.

이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 빈번하게 수행되는 페일-세이프 모드를 배제하고, 운전자의 제동력을 적극적으로 반영하여 운전자에게 안전 운전을 위한 제동감을 부여할 수 있는 이중 페일-세이프 모드를 갖는 차량의 제동 시스템 및 제동 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and an object of the present invention is to provide a dual fail-safe system capable of providing a driver with a sense of security for safe driving by positively reflecting a braking force of a driver, And a braking system and a braking method for a vehicle having a safe mode.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 요구 제동력을 계산하고 계산된 요구 제동력을 발생시키도록 액츄에이터가 피드백 제어되는 전동식 부스터를 포함하는 차량의 제동 장치로서, 상기 부스터의 액츄에이터의 이상 여부를 판별하는 제1 고장 판단부와, 상기 액츄에이터에 이상이 있는 경우, 제1 페일-세이프(Fail-Safe) 모드를 수행하는 제1 페일-세이프 제어부와, 상기 액츄에이터에 이상이 없는 경우, 상기 요구 제동력을 발생시키도록 상기 액츄에이터의 피드백 제어를 수행하는 피드백 제어부와, 상기 피드백 제어의 이상 여부를 판별하는 제2 고장 판단부 및, 상기 피드백 제어에 이상이 있는 경우, 제2 페일-세이프(Fail-Safe) 모드를 수행하는 제2 페일-세이프 제어부를 포함하는 차량의 제동 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a braking device for a vehicle including an electric booster in which an actuator is feedback-controlled so as to calculate a required braking force and to generate a calculated required braking force, A first fail-safe control unit for performing a first fail-safe mode when there is an abnormality in the actuator, and a second fail-safe control unit for generating the required braking force when there is no abnormality in the actuator A second failure determination unit for determining whether the feedback control is abnormal; and a second fail-safe mode when there is an error in the feedback control, And a second fail-safe control unit that performs a second fail-safe control.

바람직하게는, 상기 제1 페일-세이프 제어부는 상기 부스터의 사용을 배제하여 제동 제어를 수행할 수 있다.Preferably, the first fail-safe control unit may perform braking control by excluding use of the booster.

바람직하게는, 상기 피드백 제어부는, 상기 요구 제동력을 발생시키기 위한 마스터실린더의 압력 및 상기 마스터실린더 내부를 왕복 이동하는 피스톤의 위치를 제어하는 압력-위치 제어부와, 상기 마스터실린더의 압력 및 상기 피스톤의 위치에 기초하여 상기 액츄에이터의 회전속도를 제어하는 회전속도 제어부 및, 상기 회전속도에 기초하여 상기 액츄에이터의 전류를 제어하는 전류 제어부를 포함할 수 있다.Preferably, the feedback control section includes: a pressure-position control section for controlling the pressure of the master cylinder for generating the required braking force and the position of the reciprocating piston in the master cylinder; A rotation speed control unit for controlling the rotation speed of the actuator based on the position of the actuator, and a current control unit for controlling the current of the actuator based on the rotation speed.

바람직하게는, 상기 제2 페일-세이프 제어부는 차속 센서와 연결되어, 상기 압력-위치 제어부에서 이상이 발생한 경우, 차속 센서로부터 차속을 입력 받고, 입력된 차속 및 상기 계산된 요구 제동력에 기초하여 액츄에이터의 전류를 제어할 수 있다.
Preferably, the second fail-safe control unit is connected to the vehicle speed sensor, receives a vehicle speed from the vehicle speed sensor when an abnormality occurs in the pressure-position control unit, and based on the input vehicle speed and the calculated required braking force, Can be controlled.

바람직하게는, 상기 제2 페일-세이프 제어부는, 상기 회전속도 제어부에서 이상이 발생한 경우, 차속 센서로부터 차속을 입력 받고 상기 압력-위치 제어부에서 상기 마스터실린더의 압력 및 상기 실린더의 위치를 입력 받아, 입력된 차속 및 상기 마스터실린더의 압력 및 상기 실린더의 위치에 기초하여 액츄에이터의 전류를 제어할 수 있다.Preferably, the second fail-safe control unit receives the vehicle speed from the vehicle speed sensor when an abnormality occurs in the rotation speed control unit, receives the pressure of the master cylinder and the position of the cylinder in the pressure-position control unit, The current of the actuator can be controlled based on the input vehicle speed and the pressure of the master cylinder and the position of the cylinder.

바람직하게는, 상기 제2 페일-세이프 제어부는, 상기 전류 제어부에서 이상이 발생한 경우, 차속 센서로부터 차속을 입력 받고 상기 회전속도 제어부에서 상기 액츄에이터의 회전속도를 입력 받아, 입력된 차속 및 상기 액츄에이터의 회전속도에 기초하여 액츄에이터의 전류를 제어할 수 있다.
Preferably, the second fail-safe controller receives the vehicle speed from the vehicle speed sensor when the abnormality occurs in the current control unit, receives the rotational speed of the actuator from the rotational speed control unit, The current of the actuator can be controlled based on the rotation speed.

상기 목적을 달성하기 위한 다른 발명은, 요구 제동력을 계산하고 계산된 요구 제동력을 발생시키도록 액츄에이터가 피드백 제어되는 전동식 부스터를 사용하는 차량의 제동 제어 방법으로서, a) 상기 부스터의 액츄에이터의 이상 여부를 판별하는 단계와, c) 상기 액츄에이터에 이상이 있는 경우, 제1 페일-세이프(Fail-Safe) 모드를 수행하는 단계와, d) 상기 액츄에이터에 이상이 없는 경우, 상기 요구 제동력을 발생시키도록 상기 액츄에이터의 피드백 제어를 수행하는 단계와, e) 상기 피드백 제어의 이상 여부를 판별하는 단계 및, f) 상기 피드백 제어에 이상이 있는 경우, 제2 페일-세이프(Fail-Safe) 모드를 수행하는 단계를 포함하는 차량의 제동 제어 방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a braking control method for a vehicle using an electric booster in which an actuator is feedback-controlled so as to calculate a required braking force and generate a calculated demanded braking force, the method comprising: a) (C) performing a first fail-safe mode when there is an abnormality in the actuator; and d) when the actuator is in the abnormal state, Performing a feedback control of the actuator, e) determining whether the feedback control is abnormal, and f) performing a second fail-safe mode if there is an error in the feedback control And a braking control method for the vehicle.

바람직하게는, 상기 c)단계의 제1 페일-세이프 모드는 상기 부스터의 사용을 배제하여 제동 제어를 수행할 수 있다.Preferably, the first fail-safe mode of step c) may perform braking control by excluding the use of the booster.

바람직하게는, 상기 d)단계의 상기 액츄에이터의 피드백 제어는, d-1) 상기 요구 제동력을 발생시키기 위한 마스터실린더의 압력 및 상기 마스터실린더 내부를 왕복 이동하는 피스톤의 위치를 제어하는 단계와, d-2) 상기 마스터실린더의 압력 및 상기 피스톤의 위치에 기초하여 상기 액츄에이터의 회전속도를 제어하는 단계 및, d-3) 상기 회전속도에 기초하여 상기 액츄에이터의 전류를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.Advantageously, the feedback control of the actuator in step d) comprises: d-1) controlling the pressure of the master cylinder for generating the required braking force and the position of the reciprocating piston in the master cylinder; d -2) controlling the rotational speed of the actuator based on the pressure of the master cylinder and the position of the piston, and d-3) controlling the current of the actuator based on the rotational speed .

바람직하게는, 상기 f)단계의 제2 페일-세이프 모드는, 상기 d-1)단계에서 이상이 발생한 경우, 차속 센서로부터 차속을 입력 받고, 입력된 차속 및 상기 계산된 요구 제동력에 기초하여 액츄에이터의 전류를 제어할 수 있다.Preferably, the second fail-safe mode of the step (f) further comprises a step of receiving a vehicle speed from the vehicle speed sensor when an abnormality occurs in the step d-1), calculating, based on the input vehicle speed and the calculated required braking force, Can be controlled.

바람직하게는, 상기 f)단계의 제2 페일-세이프 모드는, 상기 d-2)단계에서 이상이 발생한 경우, 차속 센서로부터 차속을 입력 받고 상기 d-1)단계에서 상기 마스터실린더의 압력 및 상기 실린더의 위치를 입력 받아, 입력된 차속 및 상기 마스터실린더의 압력 및 상기 실린더의 위치에 기초하여 액츄에이터의 전류를 제어할 수 있다.Preferably, the second fail-safe mode of the step (f) includes the steps of: receiving a vehicle speed from the vehicle speed sensor when an abnormality occurs in the step d-2) The position of the cylinder can be input, and the current of the actuator can be controlled based on the inputted vehicle speed and the pressure of the master cylinder and the position of the cylinder.

바람직하게는, 상기 f)단계의 제2 페일-세이프 모드는, 상기 d-3)단계에서 이상이 발생한 경우, 차속 센서로부터 차속을 입력 받고 상기 d-2)단계에서 상기 액츄에이터의 회전속도를 입력 받아, 입력된 차속 및 상기 액츄에이터의 회전속도에 기초하여 액츄에이터의 전류를 제어할 수 있다.Preferably, the second fail-safe mode of the step (f) includes the steps of: inputting the vehicle speed from the vehicle speed sensor when the abnormality occurs in the step d-3), and inputting the rotational speed of the actuator in the step d-2) And the current of the actuator can be controlled based on the input vehicle speed and the rotational speed of the actuator.

본 발명에 따른 이중 페일-세이프 모드를 갖는 차량의 제동 시스템 및 제동 방법에 따르면, 빈번하게 수행되는 페일-세이프 모드를 배제하고, 운전자의 제동력을 적극적으로 반영하여 운전자에게 안전 운전을 위한 제동감을 부여할 수 있는 유리한 효과를 제공한다.According to the braking system and the braking method for a vehicle having the double fail-safe mode according to the present invention, the fail-safe mode frequently executed is excluded and the braking force of the driver is positively reflected, Thereby providing an advantageous effect that can be imparted.

도 1은 통상적인 전동 부스터를 포함한 제동 시스템을 도시한 도면,
도 2는 페일-세이프(Fail-Safe) 모드에서 전동 부스터의 제동압 생성과정을 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 차량 제동 장치를 도시한 블록도,
도 4는 도 3에서 도시한 피드백 제어부의 구성을 도시한 블록도,
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 차량 제동 방법을 도시한 순서도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 shows a braking system including a conventional motorized booster,
2 is a diagram showing a braking pressure generating process of an electric booster in a fail-safe mode,
3 is a block diagram showing a vehicle braking device according to a preferred embodiment of the present invention;
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the feedback control unit shown in FIG. 3;
5 is a flowchart showing a vehicle braking method according to a preferred embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In addition, the preferred embodiments of the present invention will be described below, but it is needless to say that the technical idea of the present invention is not limited thereto and can be variously modified by those skilled in the art.

먼저, 본 발명은 액츄에이터로 구동되는 전동식 부스터를 포함하는 차량의 제동 장치에 관한 것으로, 페일-세이프 모드가 수행되는 차량의 제동 장치를 기반으로 한다. 통상적으로 페일-세이프 모드는 액츄에이터 자체에 이상이 있거나, 액츄에이터의 피드백 제어 과정 중에 이상이 있는 경우 수행된다.First, the present invention relates to a braking device for a vehicle including an electric booster driven by an actuator, and is based on a braking device of a vehicle in which a fail-safe mode is performed. Normally, the fail-safe mode is performed when there is an abnormality in the actuator itself or when there is an abnormality in the feedback control process of the actuator.

액츄에이터의 피드백 제어 과정이라 함은, 현재, 현재 마스터 실린더의 가압 조건에서 운전자의 제동 의지가 반영된 요구 제동력을 구현하기 위한 액츄에이터의 구동 상태를 제어하는 과정을 의미한다.
The feedback control process of the actuator means a process of controlling the driving state of the actuator for realizing the required braking force in which the braking will of the driver is reflected in the current pressing condition of the master cylinder.

도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 차량 제동 장치를 도시한 블록도이고, 도 4는 도 3에서 도시한 피드백 제어부의 구성을 도시한 블록도이다.FIG. 3 is a block diagram showing a vehicle braking system according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a feedback control unit shown in FIG.

도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 차량 제동 장치(100)는 제1 고장 판단부(110)와, 제1 페일-세이프 제어부(120)와, 피드백 제어부(130)와, 제2 고장 판단부(140)와, 제2 페일-세이프 제어부(150)를 포함한다.
3, a vehicle braking system 100 according to a preferred embodiment of the present invention includes a first failure determination unit 110, a first fail-safe control unit 120, a feedback control unit 130, A second failure determination unit 140, and a second fail-safe control unit 150. [

먼저, 제1 고장 판단부(110)는, 부스터(B)와 연결되어 부스터(B)의 액츄에이터 자체에 이상이 있는지 판단한다. First, the first failure determining unit 110 is connected to the booster B to determine whether there is an abnormality in the actuator of the booster B itself.

제1 페일-세이프 제어부(120)는 제1 고장 판단부(110)에서 액츄에이터에 이상이 있는 것으로 판단되는 전기적 신호를 수신하여 제1 페일-세이프 모드를 수행하도록 제동 장치를 제어한다. 이러한, 제1 페일-세이프 제어부(120)는 ECU 제어 로직의 일부일 수 있다.
The first fail-safe controller 120 controls the braking device to perform the first fail-safe mode by receiving an electrical signal, which is determined to be abnormal in the actuator, by the first failure determining unit 110. This first fail-safe control unit 120 may be part of the ECU control logic.

<제1 페일-세이프 모드><First Fail-Safe Mode>

제1 페일-세이프 모드는, 액츄에이터에 이상이 있는 경우, 운전자의 답력을 배력하지 않고 그대로 제동력으로 사용하도록 제어하는 로직이다. 이때, 부스터(B) 사용은 배제된다. 제1 페일-세이프 모드가 수행되면, 도면에는 도시하진 않았으나. 페달에서 전해지는 운전자의 답력이 마스터 실린더에 그대로 전달되도록 유압라인을 형성할 수 있다. 유안라인은 서브 마스터 실린더에 연결된 솔레노이드 밸브 조립체에 의해 결정될 수 있다.The first fail-safe mode is a logic that controls the driver to use his or her leg power as a braking force without powering down when there is an abnormality in the actuator. At this time, the use of the booster B is excluded. When the first fail-safe mode is performed, it is not shown in the drawings. The hydraulic line can be formed so that the driver's power transmitted from the pedal is directly transmitted to the master cylinder. The draft line can be determined by a solenoid valve assembly connected to the submaster cylinder.

제1 페일-세이프 모드는, 액츄에이터 자체에 고장이 발생한 경우로, 안전 주행을 위협하는 긴급한 상황으로 인식하여 운전자의 답력을 그대로 제동력으로 변환한다.
In the first fail-safe mode, when a failure occurs in the actuator itself, the first fail-safe mode is recognized as an urgent situation threatening the safe running, and the driver's power is directly converted into the braking force.

피드백 제어부(130)는 제1 고장 판단부(110)에서 액츄에이터의 이상이 감지되지 않은 경우, 요구 제동력을 구현하기 위해, 액츄에이터를 적절하게 제어하는 역할을 한다. 일실시예에 있어서, 피드백 제어부(130)는, 압력-위치 제어부(131)와, 회전속도 제어부(132)와, 전류 제어부(133)를 포함할 수 있다. The feedback control unit 130 appropriately controls the actuator to implement the required braking force when the first failure determination unit 110 detects no abnormality of the actuator. In one embodiment, the feedback control unit 130 may include a pressure-position control unit 131, a rotation speed control unit 132, and a current control unit 133.

압력-위치 제어부(131)는 요구 제동력에 대응한 마스터 실린더의 압력과 피스톤의 위치를 현재의 마스터 실린더의 압력과 피스톤의 위치를 비교하여 그 차이를 보상하는 요구 압력과 요구 변위를 구하고, 이를 실현하는 액츄에이터의 회전속도를 산출하는 역할을 한다. 압력-위치 제어부(131)는 마스터 실린더의 압력을 감지하는 압력 센서와 피스톤을 이동시키는 액츄에이터의 엔코더와 연결되어 현재 마스터 실린더의 압력과 피스톤의 위치를 입력 받는다. The pressure-position control unit 131 compares the pressure of the master cylinder corresponding to the demanded braking force and the position of the piston with the pressure of the present master cylinder and the position of the piston to obtain the required pressure and required displacement for compensating the difference, And calculates the rotation speed of the actuator. The pressure-position control unit 131 is connected to a pressure sensor for sensing the pressure of the master cylinder and an encoder of the actuator for moving the piston, and receives the pressure of the master cylinder and the position of the piston.

회전속도 제어부(132)는 압력-위치 제어부(131)에서 산출된 회전속도와 현재 액츄에이터의 회전속도를 비교하여 그 차이를 보상하는 피드백 제어를 수행함으로써 요구 제동력을 발생시키기는 액츄에이터의 전류를 산출하는 역할을 한다. 회전속도 제어부(132)는 액츄에이터에 설치된 홀 센서(hall sensor)와 연결되어 현재 액츄에이터의 회전속도를 입력 받는다.The rotation speed control unit 132 compares the rotation speed calculated by the pressure-position control unit 131 with the rotation speed of the current actuator and performs feedback control for compensating the difference to thereby calculate a current of the actuator which generates the required braking force It plays a role. The rotation speed control unit 132 is connected to a hall sensor installed in the actuator to receive the current rotation speed of the actuator.

전류 제어부(133)는 회전속도 제어부(132)에서 산출된 전류를 실제 액츄에이터에 인가되는 전류와 비교하여 그 차이를 보상하는 피드백 제어를 수행함으로써 요구 제동력을 발생시키기 위해 요구되는 액츄에이터의 전류를 산출하여 산출된 전류로 액츄에이터의 구동을 제어한다. 전류 제어부(133)는 전류 센서와 연결되어 액츄에이터에 인가되는 전류를 입력 받는다.
The current control unit 133 compares the current calculated by the rotation speed control unit 132 with the current applied to the actual actuator and performs feedback control for compensating the difference to calculate the current of the actuator required to generate the required braking force And controls driving of the actuator by the calculated current. The current controller 133 is connected to the current sensor and receives a current applied to the actuator.

제2 고장 판단부(140)는 피드백 제어부(130)와 연결되어 액츄에이터의 피드백 제어 과정 중에 이상이 있는지 판별한다. 일실시예에 있어서, 제2 고장 판단부(140)는 압력-위치 제어부(131)의 연산 과정 또는 압력 센서 및 엔코더에 오류가 있는지 판별한다. 또한, 제2 고장 판단부(140)는 회전속도 제어부(132)의 연산 과정 또는 홀 센서에 오류가 있는지 판별한다. 그리고 전류 제어부(133)의 연산 과정 또는 전류 센서에 오류가 있는지 판별한다.
The second failure determination unit 140 is connected to the feedback control unit 130 to determine whether there is an abnormality during the feedback control process of the actuator. In one embodiment, the second failure determination unit 140 determines whether there is an error in the calculation process of the pressure-position control unit 131 or the pressure sensor and the encoder. Also, the second failure determination unit 140 determines whether there is an error in the calculation process of the rotation speed control unit 132 or the hall sensor. And determines whether there is an error in the operation process of the current controller 133 or the current sensor.

제2 페일-세이프 제어부(150)는 상술한 제2 고장 판단부(140)에서 피드백 제어 과정에 이상이 있는 것으로 판단되는 전기적 신호를 수신하여 제2 페일-세이프 모드를 수행하도록 제동 장치를 제어한다. 이러한, 제2 페일-세이프 제어부(150)는 ECU 제어 로직의 일부일 수 있다.
The second fail-safe control unit 150 controls the braking device to perform the second fail-safe mode by receiving an electrical signal that is determined to be abnormal in the feedback control process by the second failure determination unit 140 . This second fail-safe control unit 150 may be part of the ECU control logic.

<제2 페일-세이프 모드><Second Fail-Safe Mode>

제2 페일-세이프 모드는, 액츄에이터에 이상은 없으나, 액츄에이터의 피드백 과정 또는 피드백을 위하여 정보를 제공하는 압력 센서, 엔코더. 홀 센서 등의 센서 등에 오류가 있는 경우, 상술한 제1 페일-세이프 모드와 달리, 부스터(B)를 사용하여 요구 제동력에 근사한 제동력을 제공하도록 제어하는 로직이다. 이를 위해, 제2 페일-세이프 모드는, 차속 센서에서 전송되는 차속을 사용한다.
The second fail-safe mode is a pressure sensor and encoder that provides information for the feedback process or feedback of the actuator without any abnormality in the actuator. The booster B is used to control the braking force to be close to the required braking force, unlike the first fail-safe mode described above. To this end, the second fail-safe mode uses the vehicle speed transmitted from the vehicle speed sensor.

압력-위치 제어부(131)의 연산 과정, 압력 센서, 엔코더 등에 이상이 발생한 경우, 제2 페일-세이프 제어부(150)는 차속 센서로부터 입력 받은 차속과, 계산된 요구 제동력에 기초하여 액츄에이터의 전류를 제어한다.
When an abnormality occurs in the calculation process of the pressure-position control unit 131, the pressure sensor, the encoder, etc., the second fail-safe control unit 150 calculates the current of the actuator based on the vehicle speed inputted from the vehicle speed sensor and the calculated required braking force .

만약, 회전속도 제어부(132)의 연산 과정, 홀 센서 등에 이상이 발생한 경우, 제2 페일-세이프 제어부(150)는, 차속 센서로부터 입력 받은 차속과, 압력-위치 제어부에서 출력한 마스터실린더의 압력 및 실린더의 위치를 입력 받아, 이에 기초하여 액츄에이터의 전류를 제어한다.
If an error occurs in the calculation process of the rotation speed control unit 132 or in the hall sensor, the second fail-safe control unit 150 detects the vehicle speed inputted from the vehicle speed sensor and the pressure of the master cylinder output from the pressure- And the position of the cylinder, and controls the current of the actuator based on the position.

또한, 전류 제어부(133)의 연산 과정, 전류 센서 등에 이상이 발생한 경우, 제2 페일-세이프 제어부(150)는, 차속 센서로부터 입력 받은 차속과, 회전속도 제어부(132)에서 액츄에이터의 회전속도를 입력 받아, 이에 기초하여 액츄에이터의 전류를 제어한다.
When the abnormality occurs in the current control section 133 or the current sensor, the second fail-safe control section 150 compares the vehicle speed inputted from the vehicle speed sensor and the rotation speed of the actuator in the rotation speed control section 132 Receives the input, and controls the current of the actuator based thereon.

도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 차량 제동 방법을 도시한 순서도이다.5 is a flowchart showing a vehicle braking method according to a preferred embodiment of the present invention.

이하, 도 5를 참조하여, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 차량 제동 방법을 설명한다.Hereinafter, a vehicle braking method according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

도 5를 참조하면, 제1 고장 판단부(110)는 부스터의 액츄에이터 자체에 이상 여부를 판별한다.(S100) 만약, 액츄에이터에 이상이 있는 것으로 판별되면, 부스터의 사용을 배제하는 제1 페일-세이프 모드를 수행한다.(S500)5, the first failure determining unit 110 determines whether the actuator of the booster itself is abnormal (S100). If it is determined that there is an abnormality in the actuator, the first fail- And performs the safe mode (S500).

만약, 액츄에이터에 이상이 없는 것으로 판별되면, 운전자의 요구 제동력을 발생시키도록 액츄에이터의 피드백 제어를 수행한다.(S200) 다음으로, 액츄에이터의 피드백 제어 과정 중에 이상이 있는지 판별한다.(S300) 액츄에이터의 피드백 제어 과정 중에 이상이 있으면, 제2 페일-세이프 모드를 수행한다.(S400)If it is determined that there is no abnormality in the actuator, feedback control of the actuator is performed to generate the demanded braking force of the driver. (S200) Next, it is determined whether there is an abnormality in the feedback control process of the actuator (S300) If there is an abnormality during the feedback control process, the second fail-safe mode is performed (S400)

액츄에이터의 피드백 제어 과정 중에 이상이 없으면, 요구 제동력을 발생시키기는 정상적인 액츄에이터 구동 제어가 수행된다.(S600)
If there is no abnormality during the feedback control of the actuator, the normal actuator drive control for generating the demanded braking force is performed (S600)

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, substitutions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. will be. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are intended to illustrate and not to 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 the accompanying drawings . The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

110 : 제1 고장 판단부
120 : 제1 페일-세이프 제어부
130 : 피드백 제어부
131 : 압력-위치 제어부
132 : 회전속도 제어부
133 : 전류 제어부
140 : 제2 고장 판단부
150 : 제2 페일-세이프 제어부 110: first failure determination unit
120: first fail-safe control section
130:
131: pressure-position control unit
132: rotation speed control section
133:
140: second failure judgment unit
150: second fail-safe control unit

Claims (12)

요구 제동력을 계산하고 계산된 요구 제동력을 발생시키도록 액츄에이터가 피드백 제어되는 전동식 부스터를 포함하는 차량의 제동 장치로서,
상기 부스터의 액츄에이터의 이상 여부를 판별하는 제1 고장 판단부;
상기 액츄에이터에 이상이 있는 경우, 운전자의 답력을 배력하지 않고 그대로 제동력으로 사용하도록 제어하는 제1 페일-세이프(Fail-Safe) 모드를 수행하는 제1 페일-세이프 제어부;
상기 액츄에이터에 이상이 없는 경우, 상기 요구 제동력을 발생시키도록 상기 액츄에이터의 피드백 제어를 수행하는 피드백 제어부;
상기 액츄에이터에 이상이 없으나, 상기 피드백 제어의 이상 여부를 판별하는 제2 고장 판단부;및
상기 피드백 제어에 이상이 있는 경우, 상기 제1 페일-세이프 모드와 달리 상기 부스터를 사용하여 요구 제동력에 대응하는 제동력을 제공하도록 제어하는 제2 페일-세이프(Fail-Safe) 모드를 수행하는 제2 페일-세이프 제어부
를 포함하는 차량의 제동 장치.A braking device for a vehicle, comprising: an electric booster in which an actuator is feedback-controlled to calculate a required braking force and to generate a calculated demanded braking force,
A first failure determination unit for determining whether the actuator of the booster is abnormal;
A first fail-safe control unit for performing a first fail-safe mode in which, when there is an abnormality in the actuator, control is exercised so as to use the driver's power as the braking force without powering on the driver;
A feedback controller for performing feedback control of the actuator to generate the required braking force when the actuator is not abnormal;
A second failure determination unit for determining whether the feedback control is abnormal if there is no abnormality in the actuator;
Safe mode in which the braking force corresponding to the required braking force is provided using the booster, unlike the first fail-safe mode, when the feedback control is abnormal, Fail-safe control unit
Of the vehicle. 제1 항에 있어서,
상기 제1 페일-세이프 제어부는 상기 부스터의 사용을 배제하여 제동 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 차량의 제동 장치.The method according to claim 1,
Wherein the first fail-safe control unit performs braking control by excluding use of the booster. 제1 항에 있어서,
상기 피드백 제어부는,
상기 요구 제동력을 발생시키기 위한 마스터실린더의 압력 및 상기 마스터실린더 내부를 왕복 이동하는 피스톤의 위치를 제어하는 압력-위치 제어부;
상기 마스터실린더의 압력 및 상기 피스톤의 위치에 기초하여 상기 액츄에이터의 회전속도를 제어하는 회전속도 제어부;및
상기 회전속도에 기초하여 상기 액츄에이터의 전류를 제어하는 전류 제어부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 제동 장치.The method according to claim 1,
Wherein the feedback control unit includes:
A pressure-position control unit for controlling the pressure of the master cylinder for generating the required braking force and the position of the reciprocating piston in the master cylinder;
A rotation speed control unit for controlling a rotation speed of the actuator based on a pressure of the master cylinder and a position of the piston;
A current controller for controlling the current of the actuator based on the rotation speed,
And a braking device for braking the vehicle. 제3 항에 있어서,
상기 제2 페일-세이프 제어부는 차속 센서와 연결되어, 상기 압력-위치 제어부에서 이상이 발생한 경우, 차속 센서로부터 차속을 입력 받고, 입력된 차속 및 상기 계산된 요구 제동력에 기초하여 액츄에이터의 전류를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 제동 장치.The method of claim 3,
The second fail-safe control unit is connected to the vehicle speed sensor, receives the vehicle speed from the vehicle speed sensor when an abnormality occurs in the pressure-position control unit, and controls the current of the actuator based on the input vehicle speed and the calculated required braking force Wherein the braking device is a braking device. 제3 항에 있어서,
상기 제2 페일-세이프 제어부는, 상기 회전속도 제어부에서 이상이 발생한 경우, 차속 센서로부터 차속을 입력 받고 상기 압력-위치 제어부에서 상기 마스터실린더의 압력 및 상기 마스터실린더의 위치를 입력 받아, 입력된 차속 및 상기 마스터실린더의 압력 및 상기 마스터실린더의 위치에 기초하여 액츄에이터의 전류를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 제동 장치.The method of claim 3,
The second fail-safe control unit receives the vehicle speed from the vehicle speed sensor when an abnormality occurs in the rotation speed control unit, receives the pressure of the master cylinder and the position of the master cylinder in the pressure-position control unit, And controlling the current of the actuator based on the pressure of the master cylinder and the position of the master cylinder. 제3 항에 있어서,
상기 제2 페일-세이프 제어부는, 상기 전류 제어부에서 이상이 발생한 경우, 차속 센서로부터 차속을 입력 받고 상기 회전속도 제어부에서 상기 액츄에이터의 회전속도를 입력 받아, 입력된 차속 및 상기 액츄에이터의 회전속도에 기초하여 액츄에이터의 전류를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 제동 장치.The method of claim 3,
The second fail-safe control unit receives the vehicle speed from the vehicle speed sensor when the current control unit generates an abnormality, receives the rotational speed of the actuator from the rotational speed control unit, and receives the rotational speed of the actuator based on the input vehicle speed and the rotational speed of the actuator To control the current of the actuator. 요구 제동력을 계산하고 계산된 요구 제동력을 발생시키도록 액츄에이터가 피드백 제어되는 전동식 부스터를 사용하는 차량의 제동 제어 방법으로서,
a) 상기 부스터의 액츄에이터의 이상 여부를 판별하는 단계;
c) 상기 액츄에이터에 이상이 있는 경우, 운전자의 답력을 배력하지 않고 그대로 제동력으로 사용하도록 제어하는 제1 페일-세이프(Fail-Safe) 모드를 수행하는 단계;
d) 상기 액츄에이터에 이상이 없는 경우, 상기 요구 제동력을 발생시키도록 상기 액츄에이터의 피드백 제어를 수행하는 단계;
e) 상기 액츄에이터에 이상이 없으나, 상기 피드백 제어의 이상 여부를 판별하는 단계;및
f) 상기 피드백 제어에 이상이 있는 경우, 상기 제1 페일-세이프 모드와 달리 상기 부스터를 사용하여 요구 제동력에 대응하는 제동력을 제공하도록 제어하는 제2 페일-세이프(Fail-Safe) 모드를 수행하는 단계를 포함하는
차량의 제동 제어 방법.A braking control method for a vehicle using an electric booster in which an actuator is feedback-controlled to calculate a required braking force and to generate a calculated required braking force,
a) determining whether the actuator of the booster is abnormal;
c) performing a first fail-safe mode in which, when there is an abnormality in the actuator, control is exercised so that the driver's power is used as the braking force without powering on the driver;
d) performing feedback control of the actuator to generate the required braking force if the actuator is not abnormal;
e) determining whether the feedback control is abnormal, if there is no abnormality in the actuator, and
f) performing a second fail-safe mode for controlling the braking force corresponding to the required braking force by using the booster, unlike the first fail-safe mode, when the feedback control is abnormal Step
A method of braking a vehicle. 제7 항에 있어서,
상기 c)단계의 제1 페일-세이프 모드는 상기 부스터의 사용을 배제하여 제동 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 차량의 제동 제어 방법.8. The method of claim 7,
Wherein the first fail-safe mode of step c) excludes the use of the booster to perform braking control. 제7 항에 있어서,
상기 d)단계의 상기 액츄에이터의 피드백 제어는,
d-1) 상기 요구 제동력을 발생시키기 위한 마스터실린더의 압력 및 상기 마스터실린더 내부를 왕복 이동하는 피스톤의 위치를 제어하는 단계;
d-2) 상기 마스터실린더의 압력 및 상기 피스톤의 위치에 기초하여 상기 액츄에이터의 회전속도를 제어하는 단계;및
d-3) 상기 회전속도에 기초하여 상기 액츄에이터의 전류를 제어하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 제동 제어 방법.8. The method of claim 7,
The feedback control of the actuator in step d)
d-1) controlling the pressure of the master cylinder for generating the required braking force and the position of the reciprocating piston in the master cylinder;
d-2) controlling the rotational speed of the actuator based on the pressure of the master cylinder and the position of the piston; and
d-3) controlling the current of the actuator based on the rotation speed
And a control unit for controlling the braking of the vehicle. 제9 항에 있어서,
상기 f)단계의 제2 페일-세이프 모드는, 상기 d-1)단계에서 이상이 발생한 경우, 차속 센서로부터 차속을 입력 받고, 입력된 차속 및 상기 계산된 요구 제동력에 기초하여 액츄에이터의 전류를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 제동 제어 방법.10. The method of claim 9,
The second fail-safe mode of the step f) includes: receiving a vehicle speed from the vehicle speed sensor when an abnormality occurs in the step d-1), controlling the current of the actuator based on the input vehicle speed and the calculated required braking force And the braking force of the vehicle. 제9 항에 있어서,
상기 f)단계의 제2 페일-세이프 모드는, 상기 d-2)단계에서 이상이 발생한 경우, 차속 센서로부터 차속을 입력 받고 상기 d-1)단계에서 상기 마스터실린더의 압력 및 상기 마스터실린더의 위치를 입력 받아, 입력된 차속 및 상기 마스터실린더의 압력 및 상기 마스터실린더의 위치에 기초하여 액츄에이터의 전류를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 제동 제어 방법.10. The method of claim 9,
The second fail-safe mode in step (f) is a mode in which the vehicle speed is input from the vehicle speed sensor when the abnormality occurs in step (d-2), and the pressure of the master cylinder and the position And controls the current of the actuator based on the input vehicle speed, the pressure of the master cylinder, and the position of the master cylinder. 제9 항에 있어서,
상기 f)단계의 제2 페일-세이프 모드는, 상기 d-3)단계에서 이상이 발생한 경우, 차속 센서로부터 차속을 입력 받고 상기 d-2)단계에서 상기 액츄에이터의 회전속도를 입력 받아, 입력된 차속 및 상기 액츄에이터의 회전속도에 기초하여 액츄에이터의 전류를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 제동 제어 방법.

10. The method of claim 9,
In the second fail-safe mode of the step f), when the abnormality occurs in the step d-3), the vehicle speed is inputted from the vehicle speed sensor and the rotational speed of the actuator is inputted in the step d-2) And the current of the actuator is controlled based on the vehicle speed and the rotational speed of the actuator.

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