KR102119270B1 - Brake system of vehicle - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a vehicle braking system and, more specifically, to a vehicle braking system capable of reducing costs and increasing reliability of use due to a stable operation. According to the present invention, the vehicle braking system comprises: a multi-phase motor (10) having an encoder (11) installed therein; a motor control unit (20); a plurality of switching units (30); a brake pedal sensor (40) configured to detect a manipulation pressure or displacement of a brake pedal of a vehicle; a switching information storage unit (50); and a driving control unit (60).

Description

차량 제동시스템{Brake system of vehicle}Brake system of vehicle

본 발명은 브레이크정보와 가속정보에 따라 다상모터의 각 상의 온오프동작을 제어하여 차량 제동은 물론 주행속도의 단계별 조절이 가능하도록 한 차량 제동시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle braking system that enables step-by-step adjustment of driving speed as well as vehicle braking by controlling on/off operation of each phase of a multiphase motor according to brake information and acceleration information.

통상적인 차량용 제동 시스템은 엔진의 흡입압을 사용해서 제동력을 발생하는 진공 브레이크와, 유압을 사용해서 제동력을 발생하는 유압 브레이크와, 전자식 브레이크로 이루어진다.A typical brake system for a vehicle includes a vacuum brake that generates braking force using the suction pressure of an engine, a hydraulic brake that generates braking force using hydraulic pressure, and an electronic brake.

진공 브레이크는 진공 부스터에서 차량 엔진의 흡입압과 대기압의 압력차를 이용하여 작은 힘으로 큰 제동력을 발휘할 수 있도록 하는 장치이다 즉, 운전자가 브레이크 페달을 밟을 때 페달에 가해진 힘보다 훨씬 큰 출력을 발생시키는 장치이다 하지만, 진공 브레이크는 진공 형성을 위해서 진공 부스터에 차량 엔진의 흡입압이 공급되어야 하므로 연비 효율이 저감되며, 차량의 정차 시에도 진공 형성을 위해서 엔진을 상시 구동하게 된다.The vacuum brake is a device that enables the vehicle to exert a large braking force with a small force by using the pressure difference between the intake pressure and atmospheric pressure of the vehicle engine in the vacuum booster, that is, when the driver presses the brake pedal, it generates a much greater output than the force applied to the pedal. However, the vacuum brake reduces fuel efficiency because the suction pressure of the vehicle engine must be supplied to the vacuum booster to form a vacuum, and the engine is always driven to form a vacuum even when the vehicle is stopped.

유압 브레이크는 유압라인을 따라 브레이크 오일을 가압하여 전륜 또는 후륜측 휠실린더로 압송시킴으로써 바퀴의 제동이 이루어지도록 하는 것이며, 이러한 유압 브레이크는 유압라인과 실린더 등의 부품이 필요함은 물론 이러한 부품의 설치공간이 필요한 단점이 있다.The hydraulic brake is to press the brake oil along the hydraulic line to press the brake oil to the front or rear wheel cylinder, so that the braking of the wheel is achieved.The hydraulic brake requires parts such as a hydraulic line and a cylinder, as well as an installation space for these parts. There are disadvantages to this need.

한편, 연료전지 자동차나 전기자동차는 엔진이 없기 때문에 제동 간 운전자의 답력을 증폭시켜주는 기존의 진공 브레이크 적용이 불가능하고, 하이브리드 자동차는 연비 향상을 위하여 정차 시 공회전 정지 기능을 구현한다. 따라서, 연료전지 자동차, 전기자동차 및 하이브리드 자동차는 전자적으로 제어되며, 전기 에너지에 의해 제동 압력을 생성하는 전자식 브레이크로 된 제동시스템이 적용되어 있다.Meanwhile, since a fuel cell vehicle or an electric vehicle does not have an engine, it is impossible to apply a conventional vacuum brake that amplifies the driver's effort between braking, and the hybrid vehicle implements an idling stop function when stopping to improve fuel efficiency. Accordingly, the fuel cell vehicle, the electric vehicle, and the hybrid vehicle are electronically controlled, and a braking system with an electronic brake that generates braking pressure by electric energy is applied.

또한, 전자식 제동시시스템은 유압이 전달되는 시간이 필요없고, 차량 제동력의 최적 제어가 가능하며, 설치공간에 크게 구애받지 않은 채로 설치가 가능하기 때문에 유압 브레이크를 대체할 수 있는 장치로 연구되고 있다.In addition, the electronic braking system has been studied as a device that can replace hydraulic brakes because it does not require time to transmit hydraulic pressure, it is possible to optimally control the braking force of the vehicle, and it can be installed without regard to the installation space. .

한편, 종래의 전자식 제동시스템으로서, 특허공개 제10-2004-0091219호, 제10-2010-0007503호가 게시되어 있다.On the other hand, as a conventional electronic braking system, Patent Publication Nos. 10-2004-0091219 and 10-2010-0007503 are published.

그러나 상기 특허들은 단순히 모터를 전자적으로 제어하여 차량을 제동시키도록 한다고만 되어 있을 뿐 세부적인 모터의 제어구조에 대해서는 명확하게 기재되어 있지 않고, 특히 단순히 일반 단상 BLDC모터를 사용함에 따라 코일에 인가되는 전류의 세기 조정을 통해 모터의 출력을 제어하고는 있으나 정밀 제어에 한계가 있고 모터의 손상 및 비정상시에는 제동이 불가능한 문제가 있었다.However, the above patents merely say that the motor is electronically controlled to brake the vehicle. However, the detailed control structure of the motor is not clearly described. In particular, it is applied to the coil by simply using a general single-phase BLDC motor. Although the output of the motor is controlled by adjusting the intensity of the current, there is a limitation in precision control, and there is a problem that braking is impossible when the motor is damaged or abnormal.

특히, 자동차의 주행안전에 가장 큰 기능을 수행하는 브레이크 시스템의 특성상, 모터의 손상 또는 비정상으로 인해 제동에 문제가 있는 경우에는 큰 위험을 초래하게 되는 문제가 있었다.In particular, due to the nature of the brake system that performs the greatest function in driving safety of a vehicle, there is a problem that causes a great danger when there is a problem in braking due to damage or abnormality of the motor.

공개특허공보 제10-2004-0091219호(2004. 10. 28., 비접촉식 브레이크)Patent Publication No. 10-2004-0091219 (October 28, 2004, Non-contact brake) 공개특허공보 제10-2010-0007503호(2010. 1. 22., 차량용 제동 시스템 및 그 제어방법)Publication No. 10-2010-0007503 (January 22, 2010, braking system for vehicles and control method thereof) 등록특허공보 제10-0550952호(2006. 2. 3., 전자석을 이용한 비접촉식 브레이크 장치)Registered Patent Publication No. 10-0550952 (February 3, 2006, non-contact brake device using electromagnet)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 브레이크 정보(브레이크페달의 조작압력 또는 변위량 정보)나 가속정보(가속페달의 변위, RPM 상승 변화량 정보)에 따라 다상모터의 각 상을 온오프 제어하여 자동차를 제동시키거나 주행속도를 조절하도록 하며, 특히 다상모터의 상 제어를 통해 차량의 제동과 속도를 조절하도록 이루어져 있음으로써 별도의 부품 등의 설치없이 제동시스템을 구성할 수 있어 원가절감은 물론 다상모터의 사용에 따른 안정적인 동작으로 사용신뢰성을 높일 수 있는 차량 제동시스템을 제공하는 데 있다.The present invention was devised to solve the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to provide a multi-phase motor according to brake information (operation pressure or displacement information of the brake pedal) or acceleration information (displacement of the acceleration pedal, RPM change information). Each phase is controlled on/off to brake the vehicle or to adjust the driving speed. In particular, it consists of controlling the braking and speed of the vehicle through the phase control of a multi-phase motor, so that a braking system can be constructed without installing additional parts. It is to provide a vehicle braking system that can increase the reliability of use by reducing the cost and also by using a stable operation according to the use of a polyphase motor.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 차량의 휠축과 결합되고, 다수개의 상(phase)이 각각 독립적으로 구동되면서도 서로 병렬연결된 다상 독립 병렬구조로 형성되며, 회전자의 위치를 검출하는 엔코더(11)가 설치된 다상모터(10); 상기 엔코더(11)에서 감지된 회전자 위치정보와 구동제어부(60)로부터 전달받은 스위칭정보에 따라 복수개의 스위칭부 각각에 구동신호를 출력하여 구동되는 다상모터의 각 상(phase)을 온오프제어하는 모터제어부(20); 상기 다상모터(10)의 다수개의 상(phase) 중 어느 하나 이상과 연결되게 각각 구비되고, 상기 모터제어부(20)의 구동신호에 따라 스위칭동작을 수행하면서 다상모터의 상(phase) 중에서 연결되어진 해당 상(phase)에만 구동전류를 공급하는 복수개의 스위칭부(30); 차량의 브레이크페달의 조작압력 또는 변위를 감지하는 브레이크페달센서(40); 상기 브레이크페달의 조작압력 또는 변위량에 따라 복수개의 스위칭부(30) 중에서 단계별로 오프동작시켜야 하는 오프대상 스위칭부의 정보가 저장되고, 가속페달의 변위량이나 RPM에 따라 복수개의 스위칭부(30) 중에서 단계별로 온동작시켜야 하는 온대상 스위칭부의 정보가 저장된 스위칭정보 저장부(50); 브레이크페달의 누름시 상기 브레이크페달센서(40)로부터 감지된 브레이크정보를 전달받아 상기 스위칭정보 저장부(50)에 저장된 정보와 비교하여 감지정보와 대응하는 오프동작시켜야 하는 오프대상 스위칭부를 검출한 후 상기 모터제어부(20)로 전달하고, 차량의 가속시 차량의 가속정보(가속페달의 변위 또는 RPM 정보)를 전달받아 상기 스위칭정보 저장부(50)에 저장된 정보와 비교하여 가속정보와 대응하는 온동작시켜야 하는 온대상 스위칭부를 검출한 후 상기 모터제어부(20)로 전달하는 구동제어부(60);로 이루어지며, 브레이크정보와 가속정보에 따라 복수개의 스위칭부가 선택적으로 온오프동작되면서 구동전류를 제어하여 다상모터의 각 상을 선택적으로 온동작시키거나 오프동작시켜 차량의 주행속도를 감속 또는 가속시키거나 완전히 제동시키게 되는 것을 특징으로 한다.The configuration of the present invention for achieving the above object is combined with a wheel axle of a vehicle, and is formed in a multi-phase independent parallel structure in which a plurality of phases are connected to each other while being independently driven, and detecting the position of the rotor. A multiphase motor 10 in which the encoder 11 is installed; On/off control of each phase of a multi-phase motor driven by outputting driving signals to each of a plurality of switching units according to the rotor position information detected by the encoder 11 and the switching information received from the driving control unit 60 A motor control unit 20; It is provided to be connected to any one or more of a plurality of phases of the multi-phase motor 10, and is connected among the phases of the multi-phase motor while performing a switching operation according to the driving signal of the motor control unit 20. A plurality of switching units 30 that supply driving current only to the corresponding phase; A brake pedal sensor 40 that senses the operating pressure or displacement of the vehicle's brake pedal; According to the operating pressure or displacement of the brake pedal, information of an off-target switching unit to be turned off in stages among a plurality of switching units 30 is stored, and according to a displacement amount or RPM of the accelerator pedal, stages among the plurality of switching units 30 A switching information storage unit 50 in which information on an on-target switching unit to be turned on is stored; After receiving the brake information detected from the brake pedal sensor 40 when the brake pedal is pressed, compares the information stored in the switching information storage unit 50 and detects an off-target switching unit to be turned off corresponding to the detection information. Transfers to the motor control unit 20, receives the vehicle acceleration information (acceleration pedal displacement or RPM information) when the vehicle is accelerated, and compares the information stored in the switching information storage unit 50 with the acceleration information. Consisting of a drive control unit 60 which detects an on-target switching unit to be operated and transmits it to the motor control unit 20, and controls a driving current while a plurality of switching units selectively turn on and off according to brake information and acceleration information. By selectively turning on or off each phase of the multi-phase motor, it is characterized in that the driving speed of the vehicle is decelerated, accelerated, or completely braked.

여기서, 차량의 가속페달의 조작압력 또는 변위를 감지하여 상기 구동제어부(60)로 감지정보를 전달하기 위해 가속페달센서(70)가 설치되고, 상기 구동제어부(60)는 브레이크페달센서(40)와 상기 가속페달센서(70)로부터 전달받은 정보에 따라 온대상 또는 오프대상 스위칭부를 검출한 후 상기 모터제어부(20)로 검출된 스위칭정보를 제공하게 된다.Here, an accelerator pedal sensor 70 is installed to sense the operating pressure or displacement of the vehicle's accelerator pedal to transmit sensing information to the drive controller 60, and the drive controller 60 is a brake pedal sensor 40 And after detecting the on-target or off-target switching unit according to the information received from the accelerator pedal sensor 70, the switching information detected by the motor control unit 20 is provided.

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상기의 구성으로 이루어진 본 발명의 차량 제동시스템에 따르면, 브레이크정보(브레이크페달의 조작압력 또는 변위의 변화량)이나 가속정보(가속페달의 변위 또는 RPM 상승 변화량)에 따라 다상모터의 각 상의 구동을 제어하여 쉽고 편리하게 차량을 제동시키도록 하거나 주행속도를 조절할 수 있게 되며, 다상모터의 사용으로 인한 안정적인 동작으로 인해 사용자 즉, 운전자로 하여금 사용신뢰성을 높여줄 수 있게 되는 효과가 있다.According to the vehicle braking system of the present invention configured as described above, the driving of each phase of the multiphase motor is controlled according to the brake information (the amount of change in the operating pressure or displacement of the brake pedal) or the acceleration information (the amount of displacement in the acceleration pedal or the amount of RPM increase). Therefore, it is possible to easily and conveniently brake the vehicle or to adjust the driving speed. Due to the stable operation due to the use of the multi-phase motor, the user, that is, the driver can increase the reliability of use.

도 1은 본 발명에 따른 차량 제동시스템을 보인 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 차량 제동시스템에서 다상모터의 각 상(phase)과 연결되는 스위칭부 및 브레이크와 가속의 상관관계를 보여준 상태도,
도 3은 본 발명에 따른 차량 제동시스템의 제어방법을 보인 순서도.1 is a block diagram showing a vehicle braking system according to the present invention,
Figure 2 is a state diagram showing the correlation of the switching part and the brake and acceleration connected to each phase (phase) of the multi-phase motor in the vehicle braking system according to the present invention,
Figure 3 is a flow chart showing a control method of a vehicle braking system according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 제동시스템을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a vehicle braking system according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량 제동시스템은 자동차의 휠을 구동시키도록 설치되는 다상모터(10), 다상모터(10)를 구동시키도록 제어하는 모터제어부(20), 모터제어부(20)의 구동신호에 따라 다상모터(10)의 각 상(phase)에 구동전류를 공급하는 복수개의 스위칭부(30), 브레이크페달센서(40), 스위칭정보 저장부(50), 구동제어부(60)로 이루어진다.1 and 2, the vehicle braking system according to the present invention includes a multi-phase motor 10 installed to drive a wheel of a motor vehicle, and a motor control unit 20 for controlling to drive the multi-phase motor 10 , A plurality of switching units 30 for supplying a driving current to each phase of the multi-phase motor 10 according to the driving signal of the motor control unit 20, brake pedal sensor 40, switching information storage unit 50 , Consisting of a drive control unit 60.

상기 다상모터(10)는 자동차의 휠축에 결합되어 휠을 회전시키도록 구비되는 것이고, 다른 상(phase)의 영향을 받지 않고 다수개의 상이 병렬연결되어 독립적으로 구동되도록 된 독립 병렬식으로 권선된 모터이다. 다상모터(10)는 차량의 전륜이나 후륜 중 어느 하나에 장착되거나 4개의 차륜에 모두 장착될 수 있다.The multi-phase motor 10 is provided to rotate the wheel by being coupled to the wheel axle of a vehicle, and a plurality of phases are connected in parallel and independently driven by independent parallel winding motors without being influenced by other phases. to be. The polyphase motor 10 may be mounted on either the front or rear wheels of the vehicle, or may be mounted on all four wheels.

이러한 다상모터(10)는 공지의 고정자를 전기자로 회전자를 영구자석으로 구성한 IPM(Interior Permanant Magnet Motor) 모터를 사용할 수 있다. IPM모터는 분산전력제어가 가능하며, 1상 이상만 구동되면 나머지 상이 고장나더라도 비상운전이 가능하여 안정성이 탁월한 모터이다.The multiphase motor 10 may use an IPM (Interior Permanant Magnet Motor) motor in which a known stator is an armature and a rotor is a permanent magnet. The IPM motor is a motor with excellent stability because distributed power control is possible and emergency operation is possible even if the remaining phases fail if only one or more phases are driven.

다상모터(10)의 예로서, 하우징의 내부에 영구자석을 사방에 설치하여 회전자를 구성하고, 회전자의 외부에 K개의 극치와 슬롯의 연속적인 배열로 구성된 고정자를 배치하며, 회전자의 내부에 샤프트를 설치하고, 고정자에 N상의 권선이 각각 독립 병렬구조로 권선되게 하여 구성할 수 있다.As an example of the multi-phase motor 10, a permanent magnet is installed on the inside of the housing to form a rotor, a stator consisting of a series of K extremes and slots is arranged on the outside of the rotor, and the rotor It can be constructed by installing a shaft inside and winding the N-phase windings in an independent parallel structure to the stator.

첨부 도면에서는 8상으로 된 모터를 도시하였다.In the accompanying drawings, an eight-phase motor is shown.

도시하지는 않았으나 다상모터의 다른 예로서, 회전자를 외측에 구비하고 고정자를 내측에 구비한 허브모터(인휠모터)로 구성할 수도 있다.Although not shown, as another example of the multi-phase motor, it may be configured as a hub motor (in-wheel motor) having a rotor on the outside and a stator on the inside.

본 발명에서 상기 다상모터에는 하우징의 내측에 회전자의 회전위치를 검출할 수 있도록 엔코더(11)를 설치하여 구성할 수 있다.In the present invention, the multiphase motor may be configured by installing an encoder 11 to detect the rotational position of the rotor inside the housing.

상기 모터제어부(20)는 다상모터를 구동시키기 위한 전원을 공급하고, 상기 엔코더(11)에서 감지된 회전자 위치정보와 구동제어부(60)로부터 전달받은 스위칭정보에 따라 스위칭부(30)에 구동신호를 출력하여 다상모터를 구동시키도록 제어하게 된다.The motor control unit 20 supplies power for driving the polyphase motor, and drives the switching unit 30 according to the rotor position information sensed by the encoder 11 and the switching information received from the drive control unit 60. It is controlled to output a signal to drive a polyphase motor.

상기 스위칭부(30)는 상기 모터제어부(20)의 구동신호를 전달받아 다상모터를 구동시키는 것으로, 상기 다상모터(10)의 구동을 위해 각 상(phase)과 연결되게 스위칭부(30)가 설치되어 있으며, 스위칭부(30)의 온동작 또는 오프동작에 의해 해당 상이 구동되거나 구동중지된다.The switching unit 30 is to receive a drive signal of the motor control unit 20 to drive a multi-phase motor, the switching unit 30 is connected to each phase (phase) for driving the multi-phase motor 10 It is installed, and the corresponding phase is driven or stopped by the on or off operation of the switching unit 30.

상기 스위칭부(30)는 다상모터의 상(phase) 중 어느 하나 이상과 연결될 수 있는 것이고, 예로서 스위칭부와 상(phase)을 1:1로 연결하거나 1:2로 연결할 수 있다. The switching unit 30 may be connected to any one or more of the phases of a polyphase motor, for example, a switching unit and a phase may be connected 1:1 or 1:2.

첨부 도면의 도 2에서는 상기 스위칭부(30)를 다상모터(10)의 상(phase) 개수와 동일개수로 구비하여 각각의 상(phase)과 1:1 연결되는 것으로 도시하였다.In FIG. 2 of the accompanying drawings, the switching unit 30 is provided in the same number as the number of phases of the multi-phase motor 10 and is shown as being connected 1:1 with each phase.

상기 스위칭부(30)는 저항이 적은 트랜지스터, GTO 또는 IGBT 중 어느 하나 이상으로 구성될 수 있다.The switching unit 30 may be composed of any one or more of a transistor, GTO or IGBT with low resistance.

상기 모터제어부(20)는 상기 스위칭부(30)에 구동신호를 출력하여 스위칭부의 온오프동작을 제어하게 됨에 따라 각각의 스위칭부(30)의 개별제어가 가능한 것이며, 이에 따라 후술되는 구동제어부(60)로부터 전달받은 스위칭정보에 따라 스위칭부를 선택적으로 제어하여 각각의 상을 온동작시키거나 오프동작시킬 수 있는 것이다. The motor control unit 20 is to control the on-off operation of the switching unit by outputting a driving signal to the switching unit 30, it is possible to individually control each of the switching unit 30, the drive control unit (described later) According to the switching information received from 60), the switching unit can be selectively controlled to turn on or off each phase.

상기 브레이크페달센서(40)는 운전자가 브레이크페달을 밟았을 때의 페달이 이동한 거리를 측정하거나, 페달에 직접 가해지는 압력을 측정할 수 있는 것이며, 이동한 거리를 측정하는 것이 보다 일반적이다. 거리 측정시 브레이크페달센서는 브레이크페달쪽에 위치할 수도 있고, 페달 피스톤 쪽에 위치할 수도 있다.The brake pedal sensor 40 can measure the distance the pedal traveled when the driver stepped on the brake pedal, or measure the pressure applied directly to the pedal, and more generally measure the distance traveled. When measuring the distance, the brake pedal sensor may be located on the brake pedal side or the pedal piston side.

상기 스위칭정보 저장부(50)는 상기 브레이크페달센서(40)에서 감지된 조작압력 또는 변위의 변화량에 따라 단계별로 오프동작되는 스위칭부(30)의 정보가 저장되어 있다.The switching information storage unit 50 stores information of the switching unit 30 that is turned off in stages according to a change in the operating pressure or displacement detected by the brake pedal sensor 40.

즉, 브레이크페달을 처음 밟았을 때의 초기 이동거리에서부터 완전히 100% 밟았을때의 이동거리에 따라 설정된 거리별로 단계적으로 오프되는 스위칭부(30)의 정보가 저장되어 있다.That is, information of the switching unit 30 that is turned off step by step is stored according to a set distance according to the distance traveled when the brake pedal is first stepped 100% from the initial distance traveled.

따라서, 운전자가 브레이크페달을 완전히 밟았을때 모든 스위칭부(30)가 오프동작되면서 다상모터(10)의 구동이 완전 정지되도록 한 것이다.Accordingly, when the driver fully depresses the brake pedal, all of the switching units 30 are turned off, so that the driving of the polyphase motor 10 is completely stopped.

또한, 상기 스위칭정보 저장부(50)에는 가속페달의 변위나 RPM의 상승 시 그 변화량에 따라 단계별로 온동작되는 스위칭부(30)의 정보가 저장되어 있다.In addition, the switching information storage unit 50 stores information of the switching unit 30 that is turned on in steps according to the amount of change when the displacement of the accelerator pedal or the RPM increases.

따라서, 운전자가 가속페달을 밟아 페달에 변위가 발생하거나 RPM이 상승되는 경우, 이러한 변화량 정보를 전달받아 오프된 스위칭부를 온동작시켜 해당 상(phase)을 구동시켜줌으로써 다상모터(10)의 회전자가 더 원활히 회전될 수 있도록 하여 휠이 원활하게 회전될 수 있도록 하는 것이다.Therefore, when the driver depresses the accelerator pedal and displacement occurs or the RPM is increased, the rotor of the multiphase motor 10 is driven by driving the corresponding phase by turning on the switching unit that is turned off by receiving this change amount information. It is possible to rotate more smoothly so that the wheel can rotate smoothly.

상기 구동제어부(60)는 상기 모터제어부(20)에 온오프 대상 스위칭부의 스위칭정보를 전달하도록 구비되는 제어부로서, 상기 브레이크페달센서(40)로부터 감지정보를 전달받아 상기 스위칭정보 저장부(50)에 저장된 정보와 비교하여 감지정보와 대응하는 오프대상 스위칭부(30)의 정보를 검출하여 상기 모터제어부(20)로 전달하게 된다.The driving control unit 60 is a control unit provided to transmit switching information of an on-off target switching unit to the motor control unit 20, receiving the detection information from the brake pedal sensor 40, and the switching information storage unit 50 The information of the off-target switching unit 30 corresponding to the detection information is compared with the information stored in the controller, and the information is transmitted to the motor control unit 20.

예로서, 첨부 도면에서 N1과 N2를 구동시키는 스위칭부를 오프시켜야 하는 경우, N1과 N2와 연결된 스위칭부를 오프시키고 나머지 N3 ~ N8과 연결된 스위칭부를 온시키도록 스위칭정보를 제공하면, 모터제어부(20)에서 해당 스위칭정보에 따라 N1과 N2와 연결된 스위칭부만을 오프시키도록 구동신호를 출력하게 되며, 엔코더로부터 감지정보를 전달받아 스위칭부의 온오프동작이 정확히 이루어졌는지를 확인하게 된다.For example, in the accompanying drawings, when it is necessary to turn off the switching units driving N1 and N2, if switching information is provided to turn off the switching units connected to N1 and N2 and to turn on the switching units connected to the remaining N3 to N8, the motor controller 20 In response to the corresponding switching information, a driving signal is output to turn off only the switching units connected to N1 and N2, and the sensing information is transmitted from the encoder to confirm whether the switching unit is on or off correctly.

상기 예와 같이, N1과 N2와 연결된 스위칭부를 오프시키게 되면 N1과 N2가 구동중지되어 회전자가 그만큼 원활하게 회전되지 않음으로써 주행속도가 감속되어 지는 것이며, N3 ~ N8과 연결된 스위칭부를 순차적으로 오프시키게 되면 각각의 상이 구동되지 않을 때마다 차량의 주행속도가 감속된 후 8개의 상(phase)이 모두 구동되지 않게 되면 다상모터의 구동이 정지되는 것이며, 이때 차량은 완전히 제동되어 멈추게 되는 것이다.As in the above example, when the switching unit connected to N1 and N2 is turned off, N1 and N2 are stopped and the driving speed is decelerated because the rotor does not rotate as smoothly, and the switching units connected to N3 to N8 are sequentially turned off. When the driving speed of the vehicle is decelerated whenever each phase is not driven, the driving of the multi-phase motor is stopped when all eight phases are not driven, and the vehicle is completely braked and stopped.

또한, 상기 구동제어부(60)는 차량의 가속으로 가속페달의 변위가 발생하거나 또는 RPM이 상승된 경우, 오프상태의 스위칭부를 온동작시키도록 모터제어부(20)에 스위칭정보를 전달하게 되며, 모터제어부(20)는 구동제어부(60)로부터 전달받은 스위칭정보에 따라 해당 스위칭부를 온동작시켜 다상모터의 해당 상(phase)을 구동시키게 되며, 구동되는 상(phase)의 개수에 따라 점차적으로 회전자가 회전되면서 차량의 휠 또한 함께 회전되어 차량이 주행하게 되는 것이다.In addition, when the displacement of the accelerator pedal occurs due to acceleration of the vehicle or the RPM is increased, the driving control unit 60 transmits switching information to the motor control unit 20 to turn on the switching unit in an off state, and the motor The control unit 20 drives the corresponding phase of the multi-phase motor by turning on the corresponding switching unit according to the switching information received from the driving control unit 60, and the rotor gradually increases depending on the number of phases being driven. As it is rotated, the wheel of the vehicle is also rotated so that the vehicle is driven.

이와 같이, 상기 구동제어부(60)는 브레이크페달의 조작압력 또는 변위 발생 시에 설정된 개수의 스위칭부를 오프동작시키도록 제어신호를 발생시키게 되고, 가속페달의 변위 또는 RPM상승 시 설정된 개수의 스위칭부를 온동작시키도록 스위칭정보를 모터제어부(20)에 전달하여 다상모터의 각 상(phase)을 제어하게 되는 것이다.As described above, the drive control unit 60 generates a control signal to turn off the set number of switching units when the operating pressure or displacement of the brake pedal occurs, and turns on the set number of switching units when the acceleration pedal displacement or RPM rises. In order to operate, the switching information is transmitted to the motor control unit 20 to control each phase of the multiphase motor.

한편, 차량의 가속페달의 조작압력 또는 변위를 감지하여 상기 구동제어부(60)로 전달하기 위해 가속페달에 가속페달센서(70)를 설치할 수 있다. 상기 가속페달센서(70)는 브레이크페달센서에 의한 감지정보에 따라 오프상태의 스위칭부를 온동작시켜 주기 위해 구비된 구성이다. Meanwhile, an accelerator pedal sensor 70 may be installed in the accelerator pedal to sense the operating pressure or displacement of the vehicle's accelerator pedal and transmit it to the drive control unit 60. The accelerator pedal sensor 70 is configured to operate the switching unit in the off state according to the detection information by the brake pedal sensor.

물론, 상기 구동제어부(60)는 상기 가속페달센서를 설치하지 않고도 차량의 ECU(전자제어장치)에 연결하여 RPM이나 주행속도의 변화를 통해 가속이 이루어지고 있음을 확인하여 오프상태의 스위칭부를 온동작시켜주도록 스위칭정보를 모터제어부(20)에 전달할 수 있는 것이다.Of course, the drive control unit 60 is connected to the vehicle's ECU (electronic control device) without installing the accelerator pedal sensor to confirm that acceleration is being achieved through a change in RPM or driving speed to turn on the off-state switching unit. The switching information can be transmitted to the motor control unit 20 to operate.

이와 같이, 상기 구동제어부(60)는 브레이크페달센서(40)와 상기 가속페달센서(70)로부터 전달받은 정보에 따라 온오프대상 스위칭부(30)를 검출하여 상기 모터제어부(20)로 전달해줌으로써 모터제어부(20)에서 해당 스위칭부를 온 또는 오프시켜주도록 하여 각 상을 구동 또는 구동중지시키게 되는 것이다.In this way, the drive control unit 60 detects the on/off target switching unit 30 according to the information received from the brake pedal sensor 40 and the accelerator pedal sensor 70 and transmits it to the motor control unit 20. In the motor control unit 20, the corresponding switching unit is turned on or off to drive or stop each phase.

이때, 본 발명에서 상기 스위칭부(30)의 전단에는 해당 상(phase)으로 인가되는 전류를 감지하여 상기 구동제어부(60)로 전달하도록 전류감지센서(35)가 설치될 수 있다.At this time, in the present invention, a current sensing sensor 35 may be installed at the front end of the switching unit 30 to sense the current applied to the corresponding phase and transmit it to the driving control unit 60.

상기 전류감지센서(35)의 설치로 인해, 다상모터의 각 상(phase)의 이상유무를 검출할 수 있음은 물론 모터의 동작에 따른 전반적인 모터상태를 체크할 수 있게 된다.Due to the installation of the current detection sensor 35, it is possible to detect the presence or absence of each phase of the multi-phase motor, as well as to check the overall motor state according to the operation of the motor.

도 3은 본 발명에 따른 차량 제동시스템의 제어방법을 보인 순서도이다.Figure 3 is a flow chart showing a control method of a vehicle braking system according to the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량 제동시스템의 제어방법은 브레이크정보와 가속정보를 감지하는 제1단계, 감지된 브레이크정보와 가속정보를 토대로 온오프대상 스위칭부를 검출하는 제2단계, 검출된 온오프대상 스위칭부의 스위칭정보를 모터제어부로 전달하는 제3단계, 전달받은 스위칭정보에 따라 온오프 구동신호를 출력하는 제4단계, 출력된 구동신호에 따라 해당 상(phase)을 구동시키거나 구동중지시키는 제5단계를 거쳐 차량을 제동시키거나 주행속도를 조절하게 된다.As shown in FIG. 3, the control method of the vehicle braking system according to the present invention includes a first step of detecting brake information and acceleration information, and a second step of detecting an on-off target switching unit based on the detected brake information and acceleration information. , A third step of transferring the detected switching information of the on-off target to the motor control unit, a fourth step of outputting an on-off driving signal according to the received switching information, and driving a corresponding phase according to the output driving signal The vehicle is braked or the driving speed is adjusted through a fifth step of causing the vehicle to stop driving.

좀더 구체적으로, 상기 제1단계에서, 브레이크정보는 브레이크페달의 조작압력이나 변위가 발생하였는지를 브레이크페달센서를 통해 감지하게 되는 것이고, 상기 가속정보는 가속페달의 변위나 RPM이 상승하였는지를 감지하게 된다.More specifically, in the first step, the brake information is to detect whether an operation pressure or displacement of the brake pedal has occurred through the brake pedal sensor, and the acceleration information detects whether the displacement or RPM of the acceleration pedal has increased.

제2단계에서는 이러한 브레이크정보와 가속정보를 토대로 스위칭정보 저장부에 저장된 정보와 비교하여 온오프대상 스위칭부를 검출하게 되는 것이며, 검출정보에 따라 제3단계에서 모터제어부에 온오프대상 스위칭부의 스위칭정보를 전달하게 된다.In the second step, the on/off target switching unit is detected by comparing the information stored in the switching information storage unit based on the brake information and the acceleration information, and the switching information of the on/off target switching unit in the third step according to the detection information. Will be delivered.

제4단계에서는 구동제어부로부터 전달받은 스위칭정보와 엔코더로부터 전달받은 회전자의 위치정보에 따라 해당 스위칭부를 온동작 또는 오프동작되게 구동신호를 출력하게 되며, 제5단계에서는 출력된 구동신호에 따라 각각의 스위칭부가 스위칭동작되면서 다상모터의 각 상(phase)을 구동시키거나 구동중지시키게 되는 것이다.In the fourth step, the driving signal is output to be turned on or off according to the switching information received from the drive control unit and the position information of the rotor received from the encoder, and in the fifth step, each of the switching signals is output. As the switching unit of the switching operation, each phase of the multi-phase motor is driven or stopped.

한편, 브레이크정보를 토대로 제1단계 내지 제5단계를 거쳐 차량의 속도를 감속시킨 상태 즉, 차량이 완전히 제동되기 전 상태에서 가속정보가 감지된 경우에는 오프된 스위칭부를 온동작시켜줌으로써 구동중지된 해당 상(phase)을 구동시켜 주어 휠이 더욱 원활히 회전되면서 차량속도를 증속시키도록 할 수 있다.On the other hand, when the speed of the vehicle is decelerated through the first to fifth steps based on the brake information, that is, when the acceleration information is detected in a state before the vehicle is completely braked, the off-switching unit is turned on to stop the driving. By driving the corresponding phase, the wheel can rotate more smoothly to increase the vehicle speed.

이와 같이, 브레이크정보와 가속정보에 따라 다상모터의 각 상(phase)을 구동시키는 각 스위칭부의 온오프동작을 제어하도록 함으로써 차량의 주행속도를 서서히 감속시켜 완전히 제동시키거나 주행속도를 조절하게 되는 것이다.As described above, by controlling the on-off operation of each switching unit that drives each phase of the multi-phase motor according to the brake information and the acceleration information, the vehicle driving speed is gradually decelerated to completely brake or adjust the driving speed. .

상기와 같이 본 발명에 따르면, 브레이크정보와 가속정보를 토대로 다상모터의 각 상의 구동여부를 결정하여 제어함으로써 별도의 브레이크장치 없이 차량을 제동시킬 수 있음은 물론 주행속도를 조절해줄 수 있게 되는 유용한 발명이다. According to the present invention as described above, by determining whether to control each phase of the multi-phase motor based on the brake information and acceleration information, it is possible to brake the vehicle without a separate brake device as well as a useful invention that can control the driving speed. to be.

10: 다상모터 11: 엔코더
20: 모터제어부 30: 스위칭부
35: 전류감지센서 40: 브레이크페달센서
50: 스위칭정보 저장부 60: 구동제어부
70: 가속페달센서10: polyphase motor 11: encoder
20: motor control unit 30: switching unit
35: current sensor 40: brake pedal sensor
50: switching information storage unit 60: drive control unit
70: accelerator pedal sensor

Claims (4)

차량의 휠축과 결합되고, 다수개의 상(phase)이 각각 독립적으로 구동되면서도 서로 병렬연결된 다상 독립 병렬구조로 형성되며, 회전자의 위치를 검출하는 엔코더(11)가 설치된 다상모터(10);
상기 엔코더(11)에서 감지된 회전자 위치정보와 구동제어부(60)로부터 전달받은 스위칭정보에 따라 복수개의 스위칭부 각각에 구동신호를 출력하여 구동되는 다상모터의 각 상(phase)을 온오프제어하는 모터제어부(20);
상기 다상모터(10)의 다수개의 상(phase) 중 어느 하나 이상과 연결되게 각각 구비되고, 상기 모터제어부(20)의 구동신호에 따라 스위칭동작을 수행하면서 다상모터의 상(phase) 중에서 연결되어진 해당 상(phase)에만 구동전류를 공급하는 복수개의 스위칭부(30);
차량의 브레이크페달의 조작압력 또는 변위를 감지하는 브레이크페달센서(40);
상기 브레이크페달의 조작압력 또는 변위량에 따라 복수개의 스위칭부(30) 중에서 단계별로 오프동작시켜야 하는 오프대상 스위칭부의 정보가 저장되고, 가속페달의 변위량이나 RPM에 따라 복수개의 스위칭부(30) 중에서 단계별로 온동작시켜야 하는 온대상 스위칭부의 정보가 저장된 스위칭정보 저장부(50);
브레이크페달의 누름시 상기 브레이크페달센서(40)로부터 감지된 브레이크정보를 전달받아 상기 스위칭정보 저장부(50)에 저장된 정보와 비교하여 감지정보와 대응하는 오프동작시켜야 하는 오프대상 스위칭부를 검출한 후 상기 모터제어부(20)로 전달하고, 차량의 가속시 차량의 가속정보(가속페달의 변위 또는 RPM 정보)를 전달받아 상기 스위칭정보 저장부(50)에 저장된 정보와 비교하여 가속정보와 대응하는 온동작시켜야 하는 온대상 스위칭부를 검출한 후 상기 모터제어부(20)로 전달하는 구동제어부(60);로 이루어지며,
브레이크정보와 가속정보에 따라 복수개의 스위칭부가 선택적으로 온오프동작되면서 구동전류를 제어하여 다상모터의 각 상을 선택적으로 온동작시키거나 오프동작시켜 차량의 주행속도를 감속 또는 가속시키거나 완전히 제동시키게 되는 것을 특징으로 하는 차량 제동시스템.
A multi-phase motor 10 coupled to a wheel axle of a vehicle, formed of a multi-phase independent parallel structure in which a plurality of phases are each independently driven and connected in parallel with each other, and an encoder 11 for detecting the position of the rotor is installed;
On/off control of each phase of a multi-phase motor driven by outputting driving signals to each of a plurality of switching units according to the rotor position information detected by the encoder 11 and the switching information received from the driving control unit 60 A motor control unit 20;
It is provided to be connected to any one or more of a plurality of phases of the multi-phase motor 10, and is connected among the phases of the multi-phase motor while performing a switching operation according to the driving signal of the motor control unit 20. A plurality of switching units 30 that supply driving current only to the corresponding phase;
A brake pedal sensor 40 that senses the operating pressure or displacement of the brake pedal of the vehicle;
According to the operating pressure or displacement of the brake pedal, information of an off-target switching unit to be turned off in stages among a plurality of switching units 30 is stored. A switching information storage unit 50 storing information of a switching target to be turned on;
After receiving the brake information sensed by the brake pedal sensor 40 when the brake pedal is pressed, compared with the information stored in the switching information storage unit 50, after detecting an off target switching unit that needs to be turned off corresponding to the detected information Transfers to the motor control unit 20, receives the vehicle acceleration information (acceleration pedal displacement or RPM information) when the vehicle is accelerated, and compares the information stored in the switching information storage unit 50 with the acceleration information. After the on-target switching unit to be operated is detected and transmitted to the motor control unit 20, the driving control unit 60; consists of,
According to the brake information and acceleration information, the plurality of switching units are selectively turned on and off to control the driving current to selectively turn on or off each phase of the multi-phase motor to decelerate, accelerate, or completely brake the vehicle's driving speed. Vehicle braking system, characterized in that.
제1항에 있어서,
차량의 가속페달의 조작압력 또는 변위를 감지하여 상기 구동제어부(60)로 감지정보를 전달하기 위해 가속페달센서(70)가 설치되고,
상기 구동제어부(60)는 브레이크페달센서(40)와 상기 가속페달센서(70)로부터 전달받은 정보에 따라 온대상 또는 오프대상 스위칭부를 검출한 후 상기 모터제어부(20)로 검출된 스위칭정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 차량 제동시스템.
According to claim 1,
To sense the operating pressure or displacement of the vehicle's accelerator pedal, an accelerator pedal sensor 70 is installed to transmit detection information to the drive control unit 60,
The drive control unit 60 detects an on-target or off-target switching unit according to information received from the brake pedal sensor 40 and the accelerator pedal sensor 70 and provides the switching information detected by the motor control unit 20 Vehicle braking system, characterized in that.
제1항에 있어서,
상기 스위칭부(30)의 전단에는 각각의 상(phase)으로 인가되는 전류를 감지하여 상기 구동제어부(60)로 전달하는 전류감지센서(35)가 설치된 것을 특징으로 하는 차량 제동시스템.
According to claim 1,
A vehicle braking system characterized in that a current detection sensor (35) is installed at the front end of the switching unit (30) to sense the current applied to each phase and transmit it to the drive control unit (60).
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