KR102042608B1 - 전자식 브레이크 시스템 - Google Patents

전자식 브레이크 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR102042608B1
KR102042608B1 KR1020180106329A KR20180106329A KR102042608B1 KR 102042608 B1 KR102042608 B1 KR 102042608B1 KR 1020180106329 A KR1020180106329 A KR 1020180106329A KR 20180106329 A KR20180106329 A KR 20180106329A KR 102042608 B1 KR102042608 B1 KR 102042608B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
piston
stroke
hydraulic
estimated
wheel
Prior art date
Application number
KR1020180106329A
Other languages
English (en)
Inventor
노승규
Original Assignee
주식회사 만도
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 만도 filed Critical 주식회사 만도
Priority to KR1020180106329A priority Critical patent/KR102042608B1/ko
Priority to US16/563,614 priority patent/US10919509B2/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102042608B1 publication Critical patent/KR102042608B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/66Electrical control in fluid-pressure brake systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B60T8/34Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition
    • B60T8/40Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition comprising an additional fluid circuit including fluid pressurising means for modifying the pressure of the braking fluid, e.g. including wheel driven pumps for detecting a speed condition, or pumps which are controlled by means independent of the braking system
    • B60T8/4072Systems in which a driver input signal is used as a control signal for the additional fluid circuit which is normally used for braking
    • B60T8/4081Systems with stroke simulating devices for driver input
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/12Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release the fluid being liquid
    • B60T13/14Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release the fluid being liquid using accumulators or reservoirs fed by pumps
    • B60T13/142Systems with master cylinder
    • B60T13/145Master cylinder integrated or hydraulically coupled with booster
    • B60T13/146Part of the system directly actuated by booster pressure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/66Electrical control in fluid-pressure brake systems
    • B60T13/662Electrical control in fluid-pressure brake systems characterised by specified functions of the control system components
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/66Electrical control in fluid-pressure brake systems
    • B60T13/68Electrical control in fluid-pressure brake systems by electrically-controlled valves
    • B60T13/686Electrical control in fluid-pressure brake systems by electrically-controlled valves in hydraulic systems or parts thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/74Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive
    • B60T13/745Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive acting on a hydraulic system, e.g. a master cylinder
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T7/00Brake-action initiating means
    • B60T7/02Brake-action initiating means for personal initiation
    • B60T7/04Brake-action initiating means for personal initiation foot actuated
    • B60T7/042Brake-action initiating means for personal initiation foot actuated by electrical means, e.g. using travel or force sensors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B60T8/321Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration deceleration
    • B60T8/329Systems characterised by their speed sensor arrangements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2306/00Other features of vehicle sub-units
    • B60Y2306/09Reducing noise
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00Special features of vehicle units
    • B60Y2400/30Sensors
    • B60Y2400/303Speed sensors
    • B60Y2400/3032Wheel speed sensors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00Special features of vehicle units
    • B60Y2400/81Braking systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)

Abstract

전자식 브레이크 시스템이 개시된다. 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템은 모터의 회전력을 이용하여 피스톤을 전후방향으로 이동시켜 액압을 발생시키고 발생된 액압을 각 차륜에 마련된 휠 실린더에 공급하는 액압 공급장치와, 각 휠 속도를 감지하는 휠 속도센서와, 피스톤의 위치를 감지하는 피스톤위치감지부 및 ABS 작동시 차속변화량에 대한 피스톤이동변위량을 산출하고, 산출된 차속변화량에 대한 피스톤이동변위량을 이용하여 피스톤의 실제 스트로크를 산출하고, 산출된 실제 스트로크에 기초하여 미리 설정된 저속 구간 진입 시점의 피스톤위치를 추정하고, 추정된 피스톤위치와 피스톤이동방향에 따라 이동방향 여유 스트로크를 추정하고, 추정된 이동방향 여유 스트로크를 근거로 하여 미리 설정된 저속 구간 진입 전에 피스톤의 이동방향을 미리 전환할지를 결정하는 전자제어유닛을 포함한다.

Description

전자식 브레이크 시스템{ELECTRIC BRAKE SYSTEM}
본 발명은 전자식 브레이크 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 브레이크 페달의 변위에 대응하는 전기적 신호에 따라 제동력을 발생시키는 전자식 브레이크 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 차량에는 제동을 위한 브레이크 시스템이 필수적으로 장착되는데, 최근에 보다 강력하고 안정된 제동력을 얻기 위한 여러 종류의 시스템이 제안되고 있다.
브레이크 시스템의 일례로는 제동시 휠의 미끄러짐을 방지하는 안티록 브레이크 시스템(ABS: Anti-Lock Brake System)과, 차량의 급발진 또는 급가속시 구동륜의 슬립을 방지하는 브레이크 트랙션 제어 시스템(BTCS: Brake Traction Control System)과, 안티록 브레이크 시스템과 트랙션 제어를 조합하여 브레이크 액압을 제어함으로써 차량의 주행상태를 안정적으로 유지시키는 차량 자세 제어 시스템(ESC: Electronic Stability Control System) 등이 있다.
기존의 브레이크 시스템은 운전자가 브레이크 페달을 밟으면 기구적으로 연결된 진공 부스터를 이용하여 휠 실린더에 제동에 필요한 액압을 공급한다.
최근에는 진공 부스터 대신하여, 모터를 이용하여 고압의 브레이크 압력을 생성하고 이를 이용하여 제동력을 생성시키는 전자식 브레이크 시스템이 개발되고 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2017-0059039호에 개시된 전자식 브레이크 시스템은 모터의 회전력을 이용하여 피스톤을 이동시켜 액압을 발생시키고 발생된 액압을 각 차륜에 마련된 휠 실린더에 공급하는 액압 공급장치를 포함한다.
액압 공급장치는 피스톤에 의해 구획된 두 개의 압력챔버 내에서 피스톤을 전후방향으로 왕복 이동시켜 교대로 가압하는 복동식 실린더와, 피스톤의 방향전환시 압력 역류를 차단하고 서킷 연결 변화를 위한 밸브들을 포함한다.
이러한 액압 공급장치는 피스톤의 방향전환시 밸브들이 온 또는 오프되기 때문에 밸브 작동 소음이 발생한다.
ABS 작동시 ABS 작동에 의해 차량이 정지하기 직전인 극 저속구간(예를 들면, ABS 페이드 아웃(Fade out) 구간)에서 피스톤의 방향 전환이 이루어질 경우 밸브 작동 소음이 주변 소음에 비해 운전자에게 크게 들릴 수 있기 때문에 운전자가 불편함을 느낄 수 있고 제동 만족감이 떨어질 수 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2017-0059039호(2017.05.30.공개) 대한민국 공개특허공보 제10-2018-0039690호(2018.04.18.공개)
본 발명의 실시예는 ABS 작동시 저속 구간에서 피스톤의 방향전환으로 인한 액압 공급장치의 작동 소음을 줄일 수 있는 전자식 브레이크 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 모터의 회전력을 이용하여 피스톤을 전후방향으로 이동시켜 액압을 발생시키고 발생된 액압을 각 차륜에 마련된 휠 실린더에 공급하는 액압 공급장치; 각 휠 속도를 감지하는 휠 속도센서; 상기 피스톤의 위치를 감지하는 피스톤위치감지부; 및 ABS 작동시 차속변화량에 대한 피스톤이동변위량을 산출하고, 상기 산출된 차속변화량에 대한 피스톤이동변위량을 이용하여 상기 피스톤의 실제 스트로크를 산출하고, 상기 산출된 실제 스트로크에 기초하여 미리 설정된 저속 구간 진입 시점의 피스톤위치를 추정하고, 상기 추정된 피스톤위치와 피스톤이동방향에 따라 이동방향 여유 스트로크를 추정하고, 상기 추정된 이동방향 여유 스트로크를 근거로 하여 상기 미리 설정된 저속 구간 진입 전에 상기 피스톤의 이동방향을 미리 전환할지를 결정하는 전자제어유닛을 포함하는 전자식 브레이크 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 상기 전자제어유닛은 상기 미리 설정된 저속 구간 진입 시점의 추정된 이동방향 여유 스트로크와 미리 설정된 이동방향 최소 여유 스트로크를 비교하여 상기 추정된 이동방향 여유 스트로크가 상기 미리 설정된 이동방향 최소 여유 스트로크보다 적을 경우 상기 미리 설정된 저속 구간 진입 전에 상기 피스톤의 이동방향을 미리 전환시키지 않을 수 있다.
또한, 상기 전자제어유닛은 상기 미리 설정된 저속 구간 진입 시점의 추정된 이동방향 여유 스트로크와 미리 설정된 이동방향 최소 여유 스트로크를 비교하여 상기 추정된 이동방향 여유 스트로크가 상기 미리 설정된 이동방향 최소 여유 스트로크보다 클 경우 상기 미리 설정된 저속 구간 진입 전에 상기 피스톤의 이동방향을 미리 전환시킬 수 있다.
또한, 상기 전자제어유닛은 상기 산출된 차속변화량에 대한 피스톤이동변위량 및 상기 미리 설정된 저속 구간 진입 시점의 피스톤목표위치를 근거로 하여 상기 피스톤목표위치로부터 역산하여 상기 피스톤의 가상 스트로크를 추정하고, 상기 산출된 실제 스트로크와 상기 추정된 가상 스트로크를 비교하여 상기 미리 설정된 저속 구간 진입 전에 상기 산출된 실제 스트로크와 상기 추정된 가상 스트로크가 교차하는 시점에 상기 피스톤의 이동방향을 미리 전환시켜 상기 산출된 실제 스트로크를 상기 추정된 가상 스트로크에 추종시킬 수 있다.
또한, 상기 미리 설정된 저속 구간은 ABS 페이드 아웃 구간일 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 모터의 회전력을 이용하여 피스톤을 전후방향으로 이동시켜 액압을 발생시키고 발생된 액압을 각 차륜에 마련된 휠 실린더에 공급하는 액압 공급장치; 각 휠 속도를 감지하는 휠 속도센서; 상기 피스톤의 위치를 감지하는 피스톤위치감지부; 및 ABS 작동시 차속변화량에 대한 피스톤이동변위량을 산출하고, 상기 산출된 차속변화량에 대한 피스톤이동변위량을 이용하여 상기 피스톤의 실제 스트로크를 산출하고, 상기 산출된 차속변화량에 대한 피스톤이동변위량 및 상기 미리 설정된 저속 구간 진입 시점의 피스톤목표위치를 근거로 하여 상기 피스톤목표위치로부터 역산하여 상기 피스톤의 가상 스트로크를 추정하고, 상기 산출된 실제 스트로크와 상기 추정된 가상 스트로크를 비교하여 상기 산출된 실제 스트로크가 상기 추정된 가상 스트로크와 다른 행적으로 거동할 경우 상기 미리 설정된 저속 구간 진입 전에 상기 산출된 실제 스트로크와 상기 추정된 가상 스트로크가 교차하는 시점에 상기 피스톤의 이동방향을 미리 전환시켜 상기 산출된 실제 스트로크를 상기 추정된 가상 스트로크에 추종시키는 전자식 브레이크 시스템이 제공될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 모터의 회전력을 이용하여 피스톤을 전후방향으로 이동시켜 액압을 발생시키고 발생된 액압을 각 차륜에 마련된 휠 실린더에 공급하는 액압 공급장치; 각 휠 속도를 감지하는 휠 속도센서; 상기 피스톤의 위치를 감지하는 피스톤위치감지부; 및 ABS 작동시 차속변화량에 대한 피스톤이동변위량을 산출하고, 상기 산출된 차속변화량에 대한 피스톤이동변위량을 이용하여 상기 피스톤의 실제 스트로크를 산출하고, 상기 산출된 차속변화량에 대한 피스톤이동변위량 및 상기 미리 설정된 저속 구간 진입 시점의 피스톤목표위치를 근거로 하여 상기 피스톤목표위치로부터 역산하여 상기 피스톤의 가상 스트로크를 추정하고, 상기 산출된 실제 스트로크에 기초하여 ABS 페이드 아웃 구간 진입시점에서 미리 설정된 전진방향 여유 스트로크를 확보 가능한지를 판단하고, 상기 판단결과 상기 미리 설정된 전진방향 여유 스트로크를 확보 가능하지 않으면, 상기 산출된 실제 스트로크를 상기 추정된 가상 스트로크에 추종하도록 상기 산출된 실제 스트로크와 상기 추정된 가상 스트로크가 교차하는 시점에 상기 피스톤을 미리 방향 전환시키고, 상기 판단결과 상기 전진방향 여유 스트로크를 확보 가능하면, 상기 피스톤의 이동방향을 미리 전환시키지 않는 전자식 브레이크 시스템이 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예는 ABS 작동시 차량이 정지하기 직전인 저속 구간에서 피스톤의 방향전환을 최소화하여 피스톤의 방향전환으로 인한 액압 공급장치의 작동 소음을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템의 비 제동시의 상태를 나타낸 유압회로도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템에서 ABS 제어시 유압피스톤의 전진 이동에 의해 액압을 발생시키는 것을 나타내는 유압회로도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템에서 ABS 제어시 유압피스톤의 후진 이동에 의해 액압을 발생시키는 것을 나타내는 유압회로도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템의 개략적인 제어블록도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템에서 유압피스톤의 전진방향 혹은 후진방향 이동시 방향전환 전진임계값과 방향전환 후진임계값을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템에서 ABS 작동시 차량속도변화량에 대한 피스톤이동변위량을 이용하여 ABS 페이드 아웃 구간 진입 시점의 목표 위치로부터 역산된 가상 스트로크를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템에서 ABS 페이드 아웃 구간 진입 시점의 피스톤예상위치에 대응하는 전진방향 예상 여유 스트로크가 전진방향 최소 여유 스트로크보다 적을 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템에서 ABS 페이드 아웃 구간 진입 시점의 피스톤예상위치에 대응하는 전진방향 예상 여유 스트로크가 전진방향 최소 여유 스트로크보다 클 경우를 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 본 발명의 실시예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달할 수 있도록 하기 위해 예로서 제공하는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정하지 않고 다른 형태로 구체화할 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장하여 표현할 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템의 비 제동시의 상태를 나타낸 유압회로도이다.
도 1을 참조하면, 전자식 브레이크 시스템(1)은 액압을 발생시키는 마스터 실린더(20)와, 마스터 실린더(20)의 상부에 결합되어 오일을 저장하는 리저버(30)와, 브레이크 페달(10)의 답력에 따라 마스터 실린더(20)를 가압하는 인풋로드(12)와, 액압이 전달되어 각 차륜(RR, RL, FR, FL)의 제동을 수행하는 휠 실린더(40)와, 브레이크 페달(10)의 변위를 감지하는 페달 변위센서(11) 및 브레이크 페달(10)의 답력에 따른 반력을 제공하는 시뮬레이션 장치(50)를 포함할 수 있다.
마스터 실린더(20)는 제1 마스터 챔버(20a)와 제2 마스터 챔버(20b)를 포함할 수 있다. 제1 마스터 챔버(20a)에는 인풋로드(12)와 연결되는 제1 피스톤(21a)이 마련되고, 제2 마스터 챔버(20b)에는 제2 피스톤(22a)이 마련될 수 있다. 제1 피스톤(21a)과 제2 피스톤(22a) 사이에는 제1 스프링(21b)이 마련되고, 제2 피스톤(22a)과 마스터 실린더(20)의 끝단 사이에는 제2 스프링(22b)이 마련될 수 있다.
제1 마스터 챔버(20a)는 제1 유압포트(24a)에 연통되어 오일이 유출입되고, 제2 마스터 챔버(20b)는 제2 유압포트(24b)에 연통되어 오일이 유출입될 수 있다. 제1 유압포트(24a)는 제1 백업유로(251)에 연결되고, 제2 유압포트(24b)는 제2 백업유로(252)에 연결될 수 있다.
제1 마스터 챔버(20a)는 제1 리저버 유로(34)를 통해 리저버(30)와 연결될 수 있다. 제2 마스터 챔버(20b)는 제2 리저버 유로(35)를 통해 리저버(30)와 연결될 수 있다.
제1 리저버 유로(34)에는 검사밸브(60)가 마련될 수 있다. 검사밸브(60)는 리저버(30)와 마스터 실린더(20) 사이의 오일 흐름을 제어한다.
리저버(30)는 3개의 리저버 챔버(31,32,33)를 포함할 수 있다. 3개의 리저버 챔버(31,32,33)는 1열로 나란하게 배치될 수 있다. 인접하는 리저버 챔버(31, 32, 33)들은 격벽에 의해 구분될 수 있다. 각 격벽은 일부가 개방되어 제1 내지 제3 리저버 챔버(31, 32, 33)가 서로 연통될 수 있다.
제1 리저버 챔버(31)는 마스터 실린더(20)의 제1 마스터 챔버(20a)와, 휠 실린더(40)와, 시뮬레이션 장치(50)와 연결될 수 있다. 제1 리저버 챔버(31)는 4개의 휠 실린더(40) 중 2개의 휠 실린더, 일례로 좌측 전륜(FL)과 우측 후륜(FR)에 마련되는 제1 유압서킷(201)의 휠 실린더(40)와 연결될 수 있다.
제2 리저버 챔버(32)는 액압 공급장치(100)와 연결될 수 있다. 제2 리저버 챔버(32)는 액압 공급장치(100) 내의 액압 제공유닛(110)의 제1 압력챔버(112)와 제2 압력챔버(113)에 연결될 수 있다.
제3 리저버 챔버(33)는 마스터 실린더(20)의 제2 마스터 챔버(20b)와, 휠 실린더(40)와 연결될 수 있다. 제3 리저버 챔버(33)는 4개의 휠 실린더(40) 중 다른 2개의 휠 실린더, 일례로 우측 후륜(RR)과 좌측 후륜(RL)에 마련되는 제2 유압서킷(202)의 휠 실린더(40)와 연결될 수 있다.
시뮬레이션 장치(50)는 제1 백업유로(251)와 연결되어 브레이크 페달(10)의 답력에 따른 반력을 제공할 수 있다.
시뮬레이션 장치(50)는 마스터 실린더(20)의 제1 유압포트(24a)에서 유출되는 오일을 저장할 수 있도록 마련된 시뮬레이션 챔버(51)와, 이 시뮬레이션 챔버(51) 내에 마련된 반력 피스톤(52)과, 이를 탄성 지지하는 반력 스프링(53)을 구비하는 페달 시뮬레이터 및 시뮬레이션 챔버(51)의 후단부에 연결된 시뮬레이터 밸브(54)를 포함한다. 시뮬레이터 밸브(54)는 마스터 실린더(20)와 시뮬레이션 챔버(51)의 전단을 연결하고, 시뮬레이션 챔버(51)의 후단은 리저버(30)와 연결될 수 있다. 시뮬레이터 밸브(54)는 운전자가 브레이크 페달(10)에 답력을 가하는 경우 개방되어 시뮬레이션 챔버(51) 내의 오일을 리저버(30)로 전달할 수 있다.
또한, 전자식 브레이크 시스템(1)은 브레이크 페달(10)의 변위를 감지하는 페달 변위센서(11)로부터 운전자의 제동의지를 전기적 신호로 전달받아 기계적으로 작동하는 액압 공급장치(100)와, 각 휠 실린더(40)로 전달되는 액압의 흐름을 제어하는 제1 및 제2 유압서킷(201, 202)을 포함하는 유압 제어유닛(200)과, 제1 유압포트(24a)와 제1 유압서킷(201)을 연결하는 제1 백업유로(251)에 마련되어 액압의 흐름을 제어하는 제1 컷밸브(261)와, 제2 유압포트(24b)와 제2 유압서킷(202)을 연결하는 제2 백업유로(252)에 마련되어 액압의 흐름을 제어하는 제2 컷밸브(262)와, 액압 정보와 페달 변위 정보를 기반으로 액압 공급장치(100)와 밸브들(54, 60, 221a, 221b, 221c, 221d, 222a, 222b, 222c, 222d, 233, 235, 236, 243)을 제어하는 시스템의 전반적인 제어를 수행하는 전자제어유닛(ECU)을 포함할 수 있다.
액압 공급장치(100)는 휠 실린더(40)로 전달되는 오일 압력을 제공하는 액압 제공유닛(110)과, 이 액압 제공유닛을 작동시키는 구동력을 제공하는 모터(120)를 포함할 수 있다.
액압 제공유닛(110)은 오일을 공급받아 저장되는 압력챔버(112, 113)가 형성되는 실린더블록(111)과, 이 실린더블록(111) 내에 수용되는 유압피스톤(114)과, 이 유압피스톤(114)의 후단에 연결되어 모터(120)로부터 제공된 동력을 유압피스톤(114)으로 전달하는 구동축(118)을 포함할 수 있다.
압력챔버(112, 113)는 유압피스톤(114)의 전방(전진 방향, 도면의 좌측 방향)에 위치하는 제1 압력챔버(112)와, 유압피스톤(114)의 후방(후진 방향, 도면의 우측 방향)에 위치하는 제2 압력챔버(113)를 포함할 수 있다. 즉, 제1 압력챔버(112)는 실린더블록(111)과 유압피스톤(114)의 전단에 의해 구획 마련되어 유압피스톤(114)의 이동에 따라 체적이 달라지도록 마련될 수 있다. 제2 압력챔버(113)는 실린더블록(111)과 유압피스톤(114)의 후단에 의해 구획 마련되어 유압피스톤(114)의 이동에 따라 체적이 달라지도록 마련될 수 있다.
제1 압력챔버(112)는 제1 유압유로(211)에 연결된다. 제2 압력챔버(113)는 제4 유압유로(214)에 연결된다.
제1 유압유로(211)는 제1 압력챔버(112)와 제1 및 제2 유압서킷(201, 202)을 연결한다. 제1 유압유로(211)는 제1 유압서킷(201)과 연통되는 제2 유압유로(212)와 제2 유압서킷(202)과 연통되는 제3 유압유로(213)로 분기된다.
제4 유압유로(214)는 제2 압력챔버(113)과 제1 및 제2 유압서킷(201, 202)을 연결한다. 제4 유압유로(214)는 제1 유압서킷(201)과 연통되는 제5 유압유로(215)와 제2 유압서킷(202)과 연통되는 제6 유압유로(216)로 분기된다.
제1 및 제2 압력챔버(112, 113)는 각각 덤프유로(116, 117)에 의해 리저버(30)와 연결된다. 제1 및 제2 압력챔버(112, 113)는 리저버(30)로부터 오일을 공급받아 저장하거나 제1 또는 제2 압력챔버(112, 113)의 오일을 리저버(30)로 전달할 수 있다.
제1 유압유로(211)는 도중에 제2 유압유로(212)와 제3 유압유로(213)로 분기된다. 제2 유압유로(212)는 제1 유압서킷(201)과 연통될 수 있다. 제3 유압유로(213)는 제2 유압서킷(202)과 연통될 수 있다. 따라서, 유압피스톤(114)의 전진에 의해 제1 유압서킷(201)과 제2 유압서킷(202)으로 액압이 전달될 수 있다.
제4 유압유로(214)는 제2 유압유로(212)와 제3 유압유로(213)를 연결하는 제7 유압유로(217)에 각각 연결된 제5 유압유로(215)와 제6 유압유로(216)로 분기된다. 따라서, 유압피스톤(114)의 후진에 의해 제1 유압서킷(201)과 제2 유압서킷(202) 모두에 액압이 전달될 수 있다.
제5 유압유로(215)에는 제1 제어밸브(233)가 마련될 수 있다.
제7 유압유로(217)에는 제2 제어밸브(235)가 마련될 수 있다.
제2 유압유로(212)와 제7 유압유로(217)를 연결하는 제8 유압유로(218)에는 제3 제어밸브(236)가 마련될 수 있다.
2개의 덤프유로(116, 117) 중 덤프유로(117)의 바이패스 유로에는 덤프밸브(243)가 마련될 수 있다.
상기한 구성요소들을 가진 액압 공급장치(100)의 작동을 살펴보면, 유압피스톤(114)의 전진에 의해 제1 압력챔버(112)에 액압이 발생한다. 발생된 액압은 제1 유압유로(211)와 제2 유압유로(212)를 통해 제1 유압서킷(201)에 전달되어 우측 전륜(FR)과 좌측 전륜(FL)에 설치되는 휠 실린더(40)를 작용시킬 수 있다. 또한, 발생된 액압은 제1 유압유로(211)와 제3 유압유로(213)를 통해 제2 유압서킷(202)에 전달되어 우측 후륜(RR)과 좌측 후륜(RL)에 설치되는 휠 실린더(40)를 작용시킬 수 있다. 유압피스톤(114)이 초기 상태에서 전진할수록, 즉 유압피스톤(114)의 스트로크가 증가할수록 제1 압력챔버(112)에서 휠 실린더(40)로 전달되는 오일의 양이 증가하면서 제동압력이 상승한다.
마찬가지로, 유압피스톤(114)의 후진에 의해 제2 압력챔버(113)에 액압이 발생한다. 발생된 액압은 제4 유압유로(214), 제5 유압유로(215), 제6 유압유로(216) 및 제7 유압유로(217)를 통해 제1 유압서킷(201)에 전달되어 우측 전륜(FR)과 좌측 후륜(FL)에 설치되는 휠 실린더(40)를 작용시킬 수 있고, 제4 유압유로(214), 제5 유압유로(215), 제6 유압유로(216) 및 제7 유압유로(217)를 통해 제2 유압서킷(202)에 전달되어 우측 후륜(RR)과 좌측 전륜(FL)에 설치되는 휠 실린더(40)를 작용시킬 수 있다.
한편, 유압 제어유닛(200)은 제1 유압서킷(201)과 제2 유압서킷(202)을 포함할 수 있다.
유압서킷(201, 202)은 액압의 흐름을 제어하도록 복수의 인렛밸브(221: 221a, 221b, 221c, 221d)를 각각 포함할 수 있다.
유압서킷(201, 202)은 복수의 아웃렛밸브(222: 222a, 222b, 222c, 222d)를 각각 포함할 수 있다.
유압 제어유닛(200)은 백업유로(251, 252)와 연결될 수 있다. 제1 유압서킷(201)은 제1 백업유로(251)와 연결되어 마스터 실린더(20)로부터 액압을 제공받을 수 있다. 제2 유압서킷(202)은 제2 백업유로(252)와 연결되어 마스터 실린더(20)로부터 액압을 제공받을 수 있다.
제1 및 제2 컷밸브(261, 262)를 폐쇄하는 경우 액압 공급장치(100)에서 제공되는 액압을 제1 및 제2 유압서킷(201, 202)을 통해 휠 실린더(40)로 공급할 수 있다. 제1 및 제2 컷밸브(261, 262)를 개방하는 경우 마스터 실린더(20)에서 제공되는 액압을 제1 및 제2 백업유로(251, 252)를 통해 휠 실린더(40)로 공급할 수 있다.
한편, 참조부호 PS1은 유압서킷(201, 202)의 액압을 감지하는 서킷유로 압력센서이다. PS2는 마스터 실린더(20)의 오일압력을 측정하는 백업유로 압력센서다.
이하에서는 상기한 구성요소들을 가진 전자식 브레이크 시스템(1)이 ABS 모드를 수행하는 것을 설명한다. 본 실시예에서는 일례로 우측 후륜(RR)을 ABS 제동시키는 것을 예시하지만 이에 한정되지 않고 다른 차륜을 ABS 제동시키는 것도 가능하다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템에서 ABS 제어시 유압피스톤의 전진 이동에 의해 액압을 발생시키는 것을 나타내는 유압회로도이다.
도 2를 참조하면, ABS 작동시 브레이크 페달(10)의 답력에 따라 모터(120)를 일방향으로 회전시킨다. 모터(120)의 구동력에 의해 액압 제공유닛(110)의 유압피스톤(114)이 전진방향으로 이동한다. 유압피스톤(114)의 전진 이동에 의해 제1 압력챔버(112)에 액압이 발생된다.
이때, 마스터 실린더(20)에서 토출되는 유압은 휠 실린더(40)로 전달되지 않도록 제1 및 제2 컷밸브(261, 262)는 닫힌 상태로 전환된다. 제4 인렛밸브(221d)는 열린 상태를 유지하고, 제1 내지 제3 인렛밸브들(221a, 221b, 221c)은 닫힌 상태로 전환된다. 제1 내지 제4 아웃렛밸브들(222a, 222b, 222c, 222d)은 닫힌 상태를 유지한다. 리저버(30)로부터 제2 압력챔버(113)에 오일을 충진하도록 덤프밸브(243)은 열린 상태를 유지한다.
또한, 제1 제어밸브(233), 제2 제어밸브(235) 및 제3 제어밸브(236)는 닫힌 상태를 유지할 수 있다. 이에 따라, 제4 유압유로(214), 제5 유압유로(215), 제7 유압유로(217) 및 제8 유압유로(218)를 차단할 수 있다. 제1 압력챔버(112)에 발생한 액압이 제1 유압유로(211)와 제5 유압유로(215)를 통해 제2 압력챔버(113)로 전달되어 유압피스톤(114)을 밀어내는 데 사용될 수 있도록 제1 제어밸브(233)와 제3 제어밸브(236)는 열린 상태로 전환될 수 있다.
이러한 상태에서, 유압피스톤(114)의 전진 이동에 의해 제1 압력챔버(112)에 발생된 액압은 제1 유압유로(211)과 제3 유압유로(213)를 통해 우측 후륜(RR)에 위치하는 휠 실린더(40)에 공급된다. 우측 후륜(RR)에 위치한 휠 실린더(40)에 제공된 액압에 의해 우측 후륜(RR)이 제동된다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템에서 ABS 제어시 유압피스톤의 후진 이동에 의해 액압을 발생시키는 것을 나타내는 유압회로도이다.
도 3을 참조하면, ABS 작동시 유압피스톤(114)을 후진시킬 경우, 모터를 반대방향으로 회전시킨다. 모터(120)의 구동력에 의해 액압 제공유닛(110)의 유압피스톤(114)이 후진방향으로 이동한다. 유압피스톤(114)의 후진 이동에 의해 제1 압력챔버(112)에 액압이 발생된다.
유압피스톤(114)의 후진 이동에 의해 제2 압력챔버(113)에 액압이 발생한다. 발생된 액압은 제4 유압유로(214), 제5 유압유로(215), 제6 유압유로(216), 제7 유압유로(217) 및 제3 유압유로(213)를 통해 우측 후륜(RR)에 위치하는 휠 실린더(40)에 공급된다. 우측 후륜(RR)에 위치한 휠 실린더(40)에 제공된 액압에 의해 우측 후륜(RR)이 제동된다.
이때, 제2 압력챔버(113)에 액압이 우측 후륜(RR)에 위치하는 휠 실린더(40)에 공급될 수 있도록 제1 제어밸브(233)와 제2 제어밸브(235)는 열린 상태로 전환될 수 있다.
이와 같이, 액압 공급장치(100)의 유압피스톤(114)이 전진 방향에서 후진 방향으로의 방향 전환할 때 혹은 후진 방향에서 전진 방향으로의 방향 전환할 때 밸브 작동을 동반하기 때문에 밸브 작동 소음이 발생한다.
ABS 작동에 의해 차량이 정지하기 직전의 극 저속구간인 ABS 페이드 아웃 구간은 주변 소음이 상대적으로 낮아 유압피스톤(114)의 방향전환시 발생하는 밸브 작동 소음이 운전자에게 크게 들릴 수 있다. 이로 인해, 운전자가 불편함을 느낄 수 있고 제동 만족감이 떨어질 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에서는 ABS 작동시 저속 구간에서 유압피스톤(114)의 방향전환을 최소화함으로써 저속 구간에서 유압피스톤(114)의 방향전환으로 인한 밸브 작동 소음을 저감한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템의 개략적인 제어 블록도이다.
도 4를 참조하면, 전자식 브레이크 시스템은 전반적인 제어를 수행하는 전자제어유닛(ECU)(300)을 포함할 수 있다.
전자제어유닛(300)의 입력측에는 페달변위센서(11), 압력센서(PS1,PS2), 피스톤위치감지부(320)가 전기적으로 연결되어 있다.
전자제어유닛(300)의 출력측에는 모터구동부(330) 및 밸브구동부(340)가 전기적으로 연결되어 있다.
전자제어유닛(300)의 입출력측에는 저장부(350)가 전기적으로 연결되어 있다.
페달변위센서(11)는 브레이크 페달(10)에 마련되어 브레이크 페달(10)의 작동 및 변위를 검출한다. 페달변위센서(80)에 의해 검출된 페달변위정보는 전자제어유닛(300)에 전달된다.
휠 속도센서(310)는 각 휠에 마련되어 각 휠 속도를 검출한다. 휠 속도센서(310)에 의해 검출된 각 휠 속도는 전자제어유닛(300)에 제공된다. 전자제어유닛(300)은 각 휠 속도정보를 이용하여 차속을 판단한다. 전자제어유닛(300)은 휠 속도센서(310) 대신에 다른 시스템으로부터 각 휠 속도정보를 제공받을 수 있다.
피스톤위치감지부(320)는 유압피스톤(114)의 위치를 감지한다. 피스톤위치감지부(320)는 모터(120)의 회전자 위치를 감지하는 모터위치센서를 포함할 수 있다. 또한, 피스톤위치감지부(320)는 유압피스톤(114)의 위치를 직접 감지할 수도 있다. 피스톤위치감지부(320)에 의해 검출된 피스톤위치정보는 전자제어유닛(300)에 전달된다. 전자제어유닛(300)은 피스톤의 위치변화(혹은 이동변위)에 따라 유압피스톤(114)의 실제 스트로크를 측정할 수 있다.
모터구동부(330)는 전자제어유닛(300)의 제어신호에 따라 모터(M)(120)를 정회전 또는 역회전 구동시킨다.
밸브구동부(340)는 전자제어유닛(300)의 제어신호에 따라 전자식 브레이크 시스템의 각 밸브(V)(54, 60, 221a, 221b, 221c, 221d, 222a, 222b, 222c, 222d, 233, 235, 236, 243)를 작동시킨다.
저장부(350)에는 전자식 브레이크 시스템의 작동과 관련된 각종 정보가 저장되어 있다. 저장부(350)에는 후술하는 방향전환 전진임계값, 방향전환 후진임계값, ABS 페이드 아웃 구간 진입 시점의 전진방향 목표위치 등이 저장되어 있다.
전자제어유닛(300)은 전자식 브레이크 시스템의 전반적인 제어를 수행하는 알고리즘 또는 이 알고리즘을 재현한 프로그램에 대한 데이터를 저장하는 메모리 및 이 메모리에 저장된 데이터를 이용하여 전자식 브레이크 시스템의 제어에 필요한 동작을 수행하는 마이크로프로세서로 구현될 수 있다. 이때, 메모리와 프로세서는 각각 별개의 칩으로 구현될 수 있다. 또는, 메모리와 프로세서는 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
전자제어유닛(300)은 ABS 모드시 모터(120)의 회전력을 이용하여 유압피스톤(114)을 이동시켜 액압을 발생시키고, 발생된 액압을 이용하여 각 바퀴를 제동시킨다.
전자제어유닛(300)은 ABS 작동시 차속변화량에 대한 유압피스톤(114)의 이동변위량을 산출한다. 전자제어유닛(300)은 산출된 차속변화량에 대한 유압피스톤(114)의 이동변위량을 이용하여 유압피스톤(114)의 실제 스트로크를 산출한다. 전자제어유닛(300)은 산출된 실제 스트로크에 기초하여 미리 설정된 저속 구간 진입 시점(예를 들면, ABS 페이드 아웃 진입 시점)의 유압피스톤(114)의 위치를 추정한다. 전자제어유닛(300)은 추정된 유압피스톤(114)의 위치와 유압피스톤(114)의 이동방향에 따라 이동방향 여유 스트로크(전진방향 여유 스트로크 혹은 후진방향 여유 스트로크)를 추정한다. 전자제어유닛(300)은 추정된 이동방향 여유 스트로크를 근거로 하여 미리 설정된 저속 구간 진입 전에 유압피스톤(114)의 이동방향을 미리 전환할지 말지를 결정한다. 즉, 전자제어유닛(300)은 추정된 이동방향 여유 스트로크를 근거로 하여 미리 설정된 저속 구간 진입 전에 유압피스톤(114)를 미리 방향 전환시키는 포지셔닝을 수행할지 미리 방향 전환시키지 않는 노포지셔닝을 수행할지를 결정한다.
전자제어유닛(300)은 미리 설정된 저속 구간 진입 시점의 추정된 이동방향 여유 스트로크와 미리 설정되는 이동방향 최소 여유 스트로크를 비교하여 추정된 이동방향 여유 스트로크가 이동방향 최소 여유 스트로크보다 클 경우 미리 설정된 저속 구간 진입 전에 유압피스톤(114)의 이동방향을 미리 전환시키지 않는다.
전자제어유닛(300)은 미리 설정된 저속 구간 진입 시점의 추정된 이동방향 여유 스트로크와 미리 설정되는 이동방향 최소 여유 스트로크를 비교하여 추정된 이동방향 여유 스트로크가 이동방향 최소 여유 스트로크보다 적을 경우 미리 설정된 저속 구간 진입 전에 유압피스톤(114)의 이동방향을 미리 전환시킨다.
전자제어유닛(300)은 ABS 작동중 차속변화량에 대한 유압피스톤(114)의 이동변위량, 미리 설정된 저속 구간 진입 시점의 목표 위치를 이용하여 미리 설정된 저속 구간 진입 시점의 목표 위치로부터 역산하여 유압피스톤(114)의 가상 스트로크를 추정한다. 전자제어유닛(300)은 차량 단위 속도당 압력챔버(112,113)의 소진 볼륨을 이용하여 미리 설정된 저속 구간 진입 시점의 목표 위치로부터 포지셔닝(positioning)을 위한 가상 스트로크를 설정할 수 있다.
전자제어유닛(300)은 유압피스톤(114)의 실제 스트로크가 포지셔닝을 위한 가상 스트로크와 다른 행적으로 거동할 경우 유압피스톤(114)의 방향을 미리 전환시켜 실제 스트로크를 가상 스트로크에 추종시킨다. 즉, 실제 스트로크가 가상 스트로크와 다른 행적으로 거동하여 미리 설정된 저속 구간에서 충분한 이동방향 여유 스트로크를 확보할 수 없어 미리 설정된 저속 구간에서 방향 전환이 예상될 경우, 미리 설정된 저속 구간 진입 전에 유압피스톤(114)의 진행방향을 반대방향으로 미리 전환시킨다. 따라서, 미리 설정된 저속 구간에서 충분한 이동방향 여유 스트로크를 확보할 수 있어 미리 설정된 저속 구간에서의 유압피스톤(114)의 방향전환 빈도를 줄일 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템에서 유압피스톤의 전진방향 혹은 후진방향 이동시 방향전환 전진임계값과 방향전환 후진임계값을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 방향전환 전진임계값(Direction Change Forward Threshold)은 유압피스톤(114)이 전진 이동할 때 유압피스톤(114)이 단부가 전진 방향에 위치한 제1 압력챔버(112)의 일측 벽에 접근할 수 있는 임계값이다. 이 방향전환 전진임계값은 제1 압력챔버(112)의 일측벽 혹은 이 일측 벽으로부터 소정거리 이격된 위치일 수 있다.
방향전환 후진임계값(Direction Change Backward Threshold)은 유압피스톤(114)이 후진 이동할 때 유압피스톤(114)의 단부가 후진 방향에 위치한 제2 압력챔버(113)의 일측 벽에 접근할 수 있는 임계값이다. 이 방향전환 후진임계값은 제2 압력챔버(113)의 일측 벽 혹은 이 일측 벽으로부터 소정거리 이격된 위치일 수 있다.
유압피스톤(114)은 전진방향 이동시 방향전환 전진임계값까지 전진한다. 유압피스톤(114)은 방향전환 전진임계값에 도달한 후 후진방향으로 이동한다.
유압피스톤(114)의 전진 이동에 따라 제1 압력챔버(112)의 체적이 달라져 유압피스톤(114)의 스트로크가 증가한다. 유압피스톤(114)의 스트로크가 증가할수록 제1 압력챔버(112)에서 휠 실린더(40)로 전달되는 오일의 양이 증가하면서 제동압력이 상승한다.
유압피스톤(114)은 후진방향 이동시 방향전환 후진임계값까지 후진한다. 방향전환 후진임계값에 도달한 후 전진방향으로 이동한다.
유압피스톤(114)의 후진 이동에 따라 제2 압력챔버(113)의 체적이 달라져 유압피스톤(114)의 스트로크가 증가한다. 유압피스톤(114)의 스트로크가 증가할수록 제2 압력챔버(113)에서 휠 실린더(40)로 전달되는 오일의 양이 증가하면서 제동압력이 상승한다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템에서 ABS 작동시 차량속도변화량에 대한 피스톤이동변위량을 이용하여 ABS 페이드 아웃 구간 진입 시점의 목표 위치로부터 역산된 가상 스트로크를 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, Tfo은 ABS 작동에 의해 차량이 정지하기 직전의 극 저속구간인 ABS 페이드 아웃 구간으로 진입하는 시점이다.
ABS 페이드 아웃 구간 진입 시점의 유압피스톤(114)의 전진방향 목표위치는 미리 설정된다. 이 전진방향 목표위치는 ABS 페이드 아웃 구간에 충분한 전진 방향 여유 스트로크를 확보할 수 있는 피스톤위치이다.
ABS 작동중 차량속도변화량(ΔV)에 대한 유압피스톤(114)의 이동변위량(ΔS)(ΔVol/volume factor)을 이용하여 ABS 페이드 아웃 구간 진입 시점의 전진방향 목표위치로부터 역산하여 포지셔닝을 위한 유압피스톤(114)의 가상 스트로크를 추정한다. 이때, ΔVol는 챔버 볼륨 변화량이고, volume factor는 볼륨 팩터로서 미리 설정된 상수이다.
차량의 전륜 휠 속도 중 어느 하나가 일예로, 5kph 이면, ABS 페이드 아웃 구간 진입 시점으로 판단할 수 있다.
ABS 작동에 의해 차속이 80kph 에서 70kph 로 감속되는 차량속도 변화량(ΔV) 10kph 발생할 동안 유압피스톤(114)의 이동변위량(ΔS)이 전진방향으로 10mm 일 경우를 가정하면, 1kph 당 1mm 가 변화하므로 70kph 에서 ABS 페이드 아웃 구간 진입속도인 5kph 까지의 차량속도 변화량 65kph 동안 유압피스톤(114)의 이동변위가 65mm 변화한다.
유압피스톤(114)이 방향전환 전진임계값과 방향전환 후진임계값 사이에서 전진방향과 후진방향으로 방향 전환하면서 이동한다.
차량속도변화량(ΔV)에 대한 유압피스톤(114)의 이동변위량(ΔS)의 값(ΔS/ΔV)인 기울기 1mm/kph 과 이동변위량 65mm 를 이용하여 ABS 페이드 아웃 구간 진입 시점의 전진방향 목표위치로부터 역산하여 포지셔닝을 위한 유압피스톤(114)의 가상 스트로크를 추정한다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템에서 ABS 페이드 아웃 구간 진입 시점의 피스톤예상위치에 대응하는 전진방향 예상 여유 스트로크가 전진방향 최소 여유 스트로크보다 적을 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 유압피스톤(114)의 실제 스트로크에 기초하여 ABS 페이드 아웃 구간 진입 시점(Tfo)의 유압피스톤(114)의 예상위치를 추정한다.
추정된 유압피스톤(114)의 예상위치와 유압피스톤(114)이 현재 이동중인 방향인 전진방향에 따라 전진방향 예상 여유 스트로크를 추정한다.
추정된 전진방향 여유 스트로크는 전진방향 최소 여유 스트로크보다 적을 것으로 추정되므로 ABS 페이드 아웃 구간에서 충분한 전진방향 여유 스트로크를 확보할 수 없음을 알 수 있다. 이로 인해, ABS 페이드 아웃 구간에서 유압피스톤(114)의 방향전환이 발생할 가능성이 있어 주변 소음이 적은 ABS 페이드 아웃 구간에서 유압피스톤(114)의 방향전환으로 인한 밸브 작동 소음이 발생할 가능성이 있다.
따라서, ABS 페이드 아웃 구간 진입 전에 유압피스톤(114)의 이동방향을 미리 전환시킴으로써 유압피스톤(114)이 충분한 전진방향 여유 스트로크를 확보할 상태에서 ABS 페이드 아웃 구간으로 진입할 수 있다.
유압피스톤(114)의 실제 스트로크와 가상 스트로크가 교차하는 T1 시점에서 유압피스톤(114)를 전진방향에서 후진방향으로 미리 방향 전환시켜 실제 스트로크를 가상 스트로크에 추종시킨다. 이에 따라, ABS 페이드 아웃 구간 진입 시점(Tfo)에서 유압피스톤(114)이 예상위치가 아니라 목표위치에 도달한다. 이 목표위치는 전진방향 최소 여유 스트로크보다 큰 전진방향 목표 여유 스트로크를 가지기 때문에 ABS 페이드 아웃 구간에서 충분한 전진방향 여유 스트로크를 확보할 수 있어 유압피스톤(114)의 방향전환을 최소화할 수 있어 밸브 작동 소음을 줄일 수 있다.
이와 같이, 유압피스톤(114)이 적절한 전진방향 여유 스트로크를 확보하지 못한 상태에서 ABS 페이드 아웃 구간에 진입하여 ABS 페이드 아웃 구간에서 유압피스톤(114)의 방향 전환이 예상될 경우, ABS 페이드 아웃 구간 진입 전에 유압피스톤(114)이 방향전환 전진임계값에 도달하지 않았음에도 불구하고 유압피스톤(114)의 진행방향을 미리 후진방향으로 방향 전환시킨다. 따라서, ABS 페이드 아웃 구간에 적절한 전진 방향 여유 스트로크를 확보한 상태에서 진입시킬 수 있어 ABS 페이드 아웃 구간에서의 유압피스톤(114)의 방향전환 빈도를 최소화할 수 있어 밸브 작동 소음을 줄일 수 있다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템에서 ABS 페이드 아웃 구간 진입 시점의 피스톤예상위치에 대응하는 전진방향 예상 여유 스트로크가 전진방향 최소 여유 스트로크보다 클 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, 유압피스톤(114)의 실제 스트로크에 기초하여 ABS 페이드 아웃 구간 진입 시점(Tfo)의 유압피스톤(114)의 예상위치를 추정한다.
추정된 유압피스톤(114)의 예상위치와 유압피스톤(114)이 현재 이동중인 방향인 전진방향에 따라 전진방향 예상 여유 스트로크를 추정한다.
추정된 전진방향 여유 스트로크는 전진방향 최소 여유 스트로크보다 클 것으로 추정되므로 ABS 페이드 아웃 구간에서 적절한 전진방향 여유 스트로크를 확보할 수 있음을 알 수 있다.
따라서, 실제 스트로크와 가상 스트로크가 교차하는 T1 시점에서 실제 스트로크를 가상 스트로크에 추종시키지 않고(노포지셔닝) 실제 스트로크에 따라 유압피스톤(114)를 이동시킨다. 즉, T1 시점에서 유압피스톤(114)을 전진방향에서 후진방향으로 미리 방향 전환시키지 않고 전진방향으로 계속해서 이동시킨다.
이상과 같이, 본 발명의 일실시예는 ABS 사이클을 고려하여 극 저속 구간인 ABS 페이드 아웃 구간 진입 전에 유압피스톤(114)의 스트로크 포지셔닝을 통해 ABS 페이드 아웃 시점에 적절한 이동방향 여유 스트로크를 확보함으로써, ABS 페이드 아웃 구간에서 방향 전환 빈도를 최소화할 수 있어 소음, 진동 및 불쾌감(noise, vibration, harshness ; NVH)을 줄일 수 있다.
300 : 전자제어유닛 310 : 휠 속도센서
320 : 피스톤위치감지부 330 : 모터구동부
340 : 밸브구동부 350 : 저장부

Claims (7)

  1. 모터의 회전력을 이용하여 피스톤을 전후방향으로 이동시켜 액압을 발생시키고 발생된 액압을 각 차륜에 마련된 휠 실린더에 공급하는 액압 공급장치;
    각 휠 속도를 감지하는 휠 속도센서;
    상기 피스톤의 위치를 감지하는 피스톤위치감지부; 및
    ABS 작동시 차속변화량에 대한 피스톤이동변위량을 산출하고, 상기 산출된 차속변화량에 대한 피스톤이동변위량을 이용하여 상기 피스톤의 실제 스트로크를 산출하고, 상기 산출된 실제 스트로크에 기초하여 미리 설정된 저속 구간 진입 시점의 피스톤위치를 추정하고, 상기 추정된 피스톤위치와 피스톤이동방향에 따라 이동방향 여유 스트로크를 추정하고, 상기 추정된 이동방향 여유 스트로크를 근거로 하여 상기 미리 설정된 저속 구간 진입 전에 상기 피스톤의 이동방향을 미리 전환할지를 결정하는 전자제어유닛을 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전자제어유닛은 상기 미리 설정된 저속 구간 진입 시점의 추정된 이동방향 여유 스트로크와 미리 설정된 이동방향 최소 여유 스트로크를 비교하여 상기 추정된 이동방향 여유 스트로크가 상기 미리 설정된 이동방향 최소 여유 스트로크보다 작을 경우 상기 미리 설정된 저속 구간 진입 전에 상기 피스톤의 이동방향을 미리 전환시키지 않는 전자식 브레이크 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전자제어유닛은 상기 미리 설정된 저속 구간 진입 시점의 추정된 이동방향 여유 스트로크와 미리 설정된 이동방향 최소 여유 스트로크를 비교하여 상기 추정된 이동방향 여유 스트로크가 상기 미리 설정된 이동방향 최소 여유 스트로크보다 클 경우 상기 미리 설정된 저속 구간 진입 전에 상기 피스톤의 이동방향을 미리 전환시키는 전자식 브레이크 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 전자제어유닛은 상기 산출된 차속변화량에 대한 피스톤이동변위량 및 상기 미리 설정된 저속 구간 진입 시점의 피스톤목표위치를 근거로 하여 상기 피스톤목표위치로부터 역산하여 상기 피스톤의 가상 스트로크를 추정하고, 상기 산출된 실제 스트로크와 상기 추정된 가상 스트로크를 비교하여 상기 미리 설정된 저속 구간 진입 전에 상기 산출된 실제 스트로크와 상기 추정된 가상 스트로크가 교차하는 시점에 상기 피스톤의 이동방향을 미리 전환시켜 상기 산출된 실제 스트로크를 상기 추정된 가상 스트로크에 추종시키는 전자식 브레이크 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 미리 설정된 저속 구간은 ABS 페이드 아웃 구간인 전자식 브레이크 시스템.
  6. 모터의 회전력을 이용하여 피스톤을 전후방향으로 이동시켜 액압을 발생시키고 발생된 액압을 각 차륜에 마련된 휠 실린더에 공급하는 액압 공급장치;
    각 휠 속도를 감지하는 휠 속도센서;
    상기 피스톤의 위치를 감지하는 피스톤위치감지부; 및
    ABS 작동시 차속변화량에 대한 피스톤이동변위량을 산출하고, 상기 산출된 차속변화량에 대한 피스톤이동변위량을 이용하여 상기 피스톤의 실제 스트로크를 산출하고, 상기 산출된 차속변화량에 대한 피스톤이동변위량 및 미리 설정된 저속 구간 진입 시점의 피스톤목표위치를 근거로 하여 상기 피스톤목표위치로부터 역산하여 상기 피스톤의 가상 스트로크를 추정하고, 상기 산출된 실제 스트로크와 상기 추정된 가상 스트로크를 비교하여 상기 산출된 실제 스트로크가 상기 추정된 가상 스트로크와 다른 행적으로 거동할 경우 상기 미리 설정된 저속 구간 진입 전에 상기 산출된 실제 스트로크와 상기 추정된 가상 스트로크가 교차하는 시점에 상기 피스톤의 이동방향을 미리 전환시켜 상기 산출된 실제 스트로크를 상기 추정된 가상 스트로크에 추종시키는 전자식 브레이크 시스템.
  7. 모터의 회전력을 이용하여 피스톤을 전후방향으로 이동시켜 액압을 발생시키고 발생된 액압을 각 차륜에 마련된 휠 실린더에 공급하는 액압 공급장치;
    각 휠 속도를 감지하는 휠 속도센서;
    상기 피스톤의 위치를 감지하는 피스톤위치감지부; 및
    ABS 작동시 차속변화량에 대한 피스톤이동변위량을 산출하고, 상기 산출된 차속변화량에 대한 피스톤이동변위량을 이용하여 상기 피스톤의 실제 스트로크를 산출하고, 상기 산출된 차속변화량에 대한 피스톤이동변위량 및 미리 설정된 저속 구간 진입 시점의 피스톤목표위치를 근거로 하여 상기 피스톤목표위치로부터 역산하여 상기 피스톤의 가상 스트로크를 추정하고, 상기 산출된 실제 스트로크에 기초하여 ABS 페이드 아웃 구간 진입시점에서 미리 설정된 전진방향 여유 스트로크를 확보 가능한지를 판단하고, 상기 판단결과 상기 미리 설정된 전진방향 여유 스트로크를 확보 가능하지 않으면, 상기 산출된 실제 스트로크를 상기 추정된 가상 스트로크에 추종하도록 상기 산출된 실제 스트로크와 상기 추정된 가상 스트로크가 교차하는 시점에 상기 피스톤을 미리 방향 전환시키고, 상기 판단결과 상기 전진방향 여유 스트로크를 확보 가능하면, 상기 피스톤의 이동방향을 미리 전환시키지 않는 전자식 브레이크 시스템.
KR1020180106329A 2018-09-06 2018-09-06 전자식 브레이크 시스템 KR102042608B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180106329A KR102042608B1 (ko) 2018-09-06 2018-09-06 전자식 브레이크 시스템
US16/563,614 US10919509B2 (en) 2018-09-06 2019-09-06 Electronic brake system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180106329A KR102042608B1 (ko) 2018-09-06 2018-09-06 전자식 브레이크 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102042608B1 true KR102042608B1 (ko) 2019-11-27

Family

ID=68729708

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180106329A KR102042608B1 (ko) 2018-09-06 2018-09-06 전자식 브레이크 시스템

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10919509B2 (ko)
KR (1) KR102042608B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021158035A1 (ko) * 2020-02-04 2021-08-12 주식회사 만도 전자식 브레이크 시스템 및 그 제어방법

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109552290B (zh) * 2017-09-25 2022-12-23 株式会社万都 电子制动系统以及工作方法
US10857988B2 (en) * 2017-09-29 2020-12-08 Mando Corporation Electric brake system and operating method thereof
JP2022521695A (ja) * 2019-02-12 2022-04-12 アイピーゲート・アクチェンゲゼルシャフト フェールセーフブレーキシステム
KR20210048324A (ko) * 2019-10-23 2021-05-03 주식회사 만도 전자식 브레이크 시스템 및 그 제어방법
KR102616283B1 (ko) * 2021-11-09 2023-12-19 현대모비스 주식회사 차량용 브레이크 및 그 제어방법
CN117367775B (zh) * 2023-10-26 2024-05-14 江苏二马液压元件有限公司 一种液压制动系统模拟测试装置及方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013252861A (ja) * 2013-09-09 2013-12-19 Honda Motor Co Ltd 車両用ブレーキ装置
KR20170031402A (ko) * 2015-09-11 2017-03-21 주식회사 만도 전자식 브레이크 시스템
KR20170059039A (ko) 2015-11-19 2017-05-30 주식회사 만도 전자식 브레이크 시스템
KR20170089450A (ko) * 2016-01-26 2017-08-04 주식회사 만도 전자식 브레이크 시스템
KR20180039690A (ko) 2015-10-01 2018-04-18 콘티넨탈 테베스 아게 운트 코. 오하게 브레이크 시스템 및 브레이크 시스템을 작동시키기 위한 방법

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2925478A1 (de) * 1979-06-23 1981-01-22 Bosch Gmbh Robert Hydraulischer hauptbremszylinder
DE102010023865B4 (de) * 2010-06-15 2024-03-28 Zf Active Safety Gmbh Hydraulikdruckerzeuger für eine Fahrzeug-Bremsanlage
KR102475862B1 (ko) * 2015-12-04 2022-12-09 에이치엘만도 주식회사 전자식 브레이크 시스템
KR102596595B1 (ko) * 2016-10-10 2023-11-01 에이치엘만도 주식회사 전자식 브레이크 시스템 및 그 제어 방법
KR102500083B1 (ko) * 2018-03-08 2023-02-15 에이치엘만도 주식회사 전자식 브레이크 시스템 및 그 제어방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013252861A (ja) * 2013-09-09 2013-12-19 Honda Motor Co Ltd 車両用ブレーキ装置
KR20170031402A (ko) * 2015-09-11 2017-03-21 주식회사 만도 전자식 브레이크 시스템
KR20180039690A (ko) 2015-10-01 2018-04-18 콘티넨탈 테베스 아게 운트 코. 오하게 브레이크 시스템 및 브레이크 시스템을 작동시키기 위한 방법
KR20170059039A (ko) 2015-11-19 2017-05-30 주식회사 만도 전자식 브레이크 시스템
KR20170089450A (ko) * 2016-01-26 2017-08-04 주식회사 만도 전자식 브레이크 시스템

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021158035A1 (ko) * 2020-02-04 2021-08-12 주식회사 만도 전자식 브레이크 시스템 및 그 제어방법

Also Published As

Publication number Publication date
US10919509B2 (en) 2021-02-16
US20200079338A1 (en) 2020-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102042608B1 (ko) 전자식 브레이크 시스템
US11021141B2 (en) Electric brake system
KR102431715B1 (ko) 전자식 브레이크 시스템
KR102658052B1 (ko) 전자식 브레이크 시스템
KR102068995B1 (ko) 전자식 브레이크 시스템 및 그 제어방법
US8579386B2 (en) Vehicle brake device
US10870418B2 (en) Electronic brake system and control method thereof
US20070210648A1 (en) Brake control device for vehicle
US10926749B2 (en) Electronic brake system and control method thereof
US10457261B2 (en) Electronic brake system
KR20180076341A (ko) 차량 브레이크 시스템 및 동작 방법
JP6623960B2 (ja) 車両用制動装置
KR20190136255A (ko) 전자식 브레이크 시스템 및 제어 방법
KR102021465B1 (ko) 전자식 브레이크 시스템 및 그 제어방법
KR20190035125A (ko) 전자식 브레이크 시스템 및 제어 방법
KR20190101130A (ko) 전자식 브레이크 시스템 및 제어 방법
US20220169217A1 (en) Braking device for vehicle and braking method therefor
KR20190131769A (ko) 전자식 브레이크 시스템 및 그 제어 방법
KR20200002476A (ko) 전자식 브레이크 시스템 및 그 제어방법
KR20190127045A (ko) 전자식 브레이크 시스템 및 제어 방법
US20210323525A1 (en) Vehicle braking device
JP3893810B2 (ja) 車両挙動制御装置
KR20210099420A (ko) 전자식 브레이크 시스템 및 그 제어방법
KR20190046437A (ko) 전자식 브레이크 시스템 및 그 제어 방법
KR102270208B1 (ko) 차량 유압 제동장치 및 그 제어방법

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant