KR102469183B1 - 전자식 브레이크 시스템 및 그 제어 방법 - Google Patents

전자식 브레이크 시스템 및 그 제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102469183B1
KR102469183B1 KR1020170140241A KR20170140241A KR102469183B1 KR 102469183 B1 KR102469183 B1 KR 102469183B1 KR 1020170140241 A KR1020170140241 A KR 1020170140241A KR 20170140241 A KR20170140241 A KR 20170140241A KR 102469183 B1 KR102469183 B1 KR 102469183B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
hydraulic
hydraulic pressure
hydraulic circuit
pressure
brake system
Prior art date
Application number
KR1020170140241A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190046437A (ko
Inventor
김학범
Original Assignee
에이치엘만도 주식회사
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 에이치엘만도 주식회사 filed Critical 에이치엘만도 주식회사
Priority to KR1020170140241A priority Critical patent/KR102469183B1/ko
Publication of KR20190046437A publication Critical patent/KR20190046437A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102469183B1 publication Critical patent/KR102469183B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE 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
    • B60T17/00—Component parts, details, or accessories of power brake systems not covered by groups B60T8/00, B60T13/00 or B60T15/00, or presenting other characteristic features
    • B60T17/18—Safety devices; Monitoring
    • B60T17/22—Devices for monitoring or checking brake systems; Signal devices
    • B60T17/221—Procedure or apparatus for checking or keeping in a correct functioning condition of brake systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE 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
    • B60T13/00—Transmitting 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
    • B60T13/10—Transmitting 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
    • B60T13/66—Electrical control in fluid-pressure brake systems
    • B60T13/68—Electrical control in fluid-pressure brake systems by electrically-controlled valves
    • B60T13/686—Electrical control in fluid-pressure brake systems by electrically-controlled valves in hydraulic systems or parts thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE 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
    • B60T13/00—Transmitting 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
    • B60T13/74—Transmitting 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
    • B60T13/745—Transmitting 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE 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
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/171—Detecting parameters used in the regulation; Measuring values used in the regulation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE 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
    • B60T2220/00—Monitoring, detecting driver behaviour; Signalling thereof; Counteracting thereof
    • B60T2220/04—Pedal travel sensor, stroke sensor; Sensing brake request
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/30—Sensors
    • B60Y2400/301—Sensors for position or displacement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/30—Sensors
    • B60Y2400/306—Pressure sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/81—Braking systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)

Abstract

전자식 브레이크 시스템 및 그 제어 방법이 제공된다. 실시 예에 따른 전자식 브레이크 시스템은, 차량의 전자식 브레이크 시스템에 있어서, 모터의 위치를 측정하는 모터 위치 센서와 유압을 측정하는 제 1 압력 센서 및 모터 위치 센서값을 기초로 피스톤 유압을 추정하고, 측정된 압력값과 상기 피스톤 유압을 비교하여 상기 전자식 브레이크 시스템의 리크 발생 여부를 판단하는 제어부를 포함한다.

Description

전자식 브레이크 시스템 및 그 제어 방법{ELECTRONIC BRAKE SYSTME AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 전자식 브레이크 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
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 차량자세제어 시스템(ESC: Electronic Stability Control System) 등이 있다.
일반적으로 전자식 브레이크 시스템은 운전자가 브레이크 페달을 밟으면 브레이크 페달의 변위를 감지하는 페달 변위센서로부터 운전자의 제동의지를 전기적 신호로 전달받아 휠 실린더로 압력을 공급하는 액압 공급장치를 포함한다.
위와 같은 액압 공급장치가 마련된 전자식 브레이크 시스템은 유럽 등록특허 EP 2 520 473호에 개시되어 있다. 개시된 문헌에 따르면, 액압 공급장치는 브레이크 페달의 답력에 따라 모터가 작동하여 제동압을 발생시키도록 이루어진다. 이때, 제동압은 모터의 회전력을 직선운동으로 변환하여 피스톤을 가압함으로써 발생하게 된다.
또한, 브레이크 시스템은 운전자에게 페달의 답력을 측정하기 위하여 운전자의 답력에 따라 유압을 공급받아 운전자에게 페달감을 제공하는 페달 시뮬레이터를 포함한다.
따라서, 액압 공급장치가 마련된 전자식 브레이크 시스템은 운전자가 가하는 페달의 답력에 대해 획득한 페달 위치 센서의 센서값을 기초로 제동압을 발생시킬 뿐만 아니라, 페달 위치 센서값을 기초로 페달 시뮬레이터가 동작한다.
다만, 전자식 브레이크 시스템에 있어서, 누유(Leak)가 발생한 경우를 어떻게 판단할지에 대한 방법에 대한 연구가 지속적으로 행해져 오고 있다.
예를 들어, 종래 대한민국 공개 특허공보 10-2016-0036320 에 게시된 바에 따르면, 전자식 브레이크 시스템의 리크를 판단하기 위하여 회로 내 2 개의 압력 센서를 사용하고 리크난 부분을 찾기 위해 모터의 구동 전류를 가변 시켜 모터 구동 방향을 바꿔서 제어하는 방법이 있었다.
다만, 2개의 압력 센서를 사용하고, 모터의 구동 방향을 전환 시 감지 시간이 늘어나는 단점이 있어, 압력 센서의 개수를 줄이고 감지 시간을 단축시키기 위한 연구가 지속적으로 진행되고 있다.
대한민국 공개 특허 10-2016-0036320
본 발명의 실시 예는, 전자식 브레이크 시스템 내 압력 센서의 개수를 최소화하여 회로 내 리크를 판단하고자 한다.
또한, 전자식 브레이크 시스템 내 리크 판단 시간을 단축시키고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 차량의 전자식 브레이크 시스템에 있어서, 모터의 위치를 측정하는 모터 위치 센서;와 유압을 측정하는 제 1 압력 센서; 및 상기 모터 위치 센서값을 기초로 피스톤 유압을 추정하고, 측정된 압력값과 상기 피스톤 유압을 비교하여 상기 전자식 브레이크 시스템의 리크 발생 여부를 판단하는 제어부;를 포함하는 전자식 브레이크 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 상기 차량의 전자식 브레이크 시스템은 브레이크 페달의 답력에 따라 오일을 토출하는 마스터 실린더; 상기 마스터 실린더와 연결되고 오일이 저장되는 리저버; 상기 페달 위치 센서에서 출력되는 전기적 신호에 의해 작동하는 상기 모터의 회전력을 이용하여 액압을 발생시키는 액압 공급장치; 상기 액압 공급장치에서 토출되는 액압을 적어도 하나 이상의 차륜에 마련되는 휠 실린더로 전달하는 제 1 유압 회로; 및 상기 액압 공급장치에서 토출되는 액압을 적어도 하나 이상의 차륜에 마련되는 휠 실린더로 전달하는 제 2 유압 회로;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 압력 센서는. 상기 제 1 유압 회로로 전달되는 액압을 측정할 수 있다.
또한, 상기 측정된 압력값에 미리 설정한 상수를 곱한 값보다 상기 추정한 피스톤 유압이 크면, 상기 전자식 브레이크 시스템의 리크로 판단할 수 있다.
또한, 상기 제 1 유압 회로는, 상기 제 1 유압 회로의 개방 또는 폐쇄를 수행하는 적어도 하나 이상의 제 1 인렛 밸브;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 제 1 인렛 밸브 폐쇄 시, 상기 제 1 유압 회로에 전달되는 액압을 추정하고, 상기 제 2 유압회로는, 상기 제 2 유압 회로의 개방 또는 폐쇄를 수행하는 적어도 하나 이상의 제 2 인렛 밸브;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 제 2 인렛 밸브 폐쇄 시, 상기 제 2 유압 회로에 전달되는 액압을 추정할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 전자식 브레이크 시스템의 리크로 판단된 경우에, 상기 제 1 유압 회로에 전달되는 액압이 상기 제 1 유압회로에 전달되는 액압보다 임계값 이상 크면, 제 1 유압 회로의 리크로 판단하고, 상기 제 2 유압 회로에 전달되는 액압이 상기 제 1 유압회로에 전달되는 액압보다 상기 임계값 이상 크면, 제 2 유압 회로의 리크로 판단할 수 있다.
본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 모터 위치 센서, 및 제 1 압력 센서를 포함하는 차량의 전자식 브레이크 시스템에 있어서, 상기 모터의 위치를 측정하는 단계; 상기 제 1 압력 센서가 유압을 측정하는 단계; 및 상기 모터 위치 센서값을 기초로 피스톤 유압을 추정하고, 측정된 압력값과 상기 피스톤 유압을 비교하여 상기 전자식 브레이크 시스템의 리크 발생 여부를 판단하는 단계;를 포함하는 전자식 브레이크 제어 방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 차량의 전자식 브레이크 시스템은 브레이크 페달의 답력에 따라 오일을 토출하는 마스터 실린더; 상기 마스터 실린더와 연결되고 오일이 저장되는 리저버; 상기 페달 위치 센서에서 출력되는 전기적 신호에 의해 작동하는 상기 모터의 회전력을 이용하여 액압을 발생시키는 액압 공급장치; 상기 액압 공급장치에서 토출되는 액압을 적어도 하나 이상의 차륜에 마련되는 휠 실린더로 전달하는 제 1 유압 회로; 및 상기 액압 공급장치에서 토출되는 액압을 적어도 하나 이상의 차륜에 마련되는 휠 실린더로 전달하는 제 2 유압 회로;를 더 포함하고, 상기 측정된 압력값에 미리 설정한 상수를 곱한 값보다 상기 추정한 피스톤 유압이 크면, 상기 전자식 브레이크 시스템의 리크로 판단할 수 있다.
또한, 상기 제 1 유압 회로는, 상기 제 1 유압 회로의 개방 또는 폐쇄를 수행하는 적어도 하나 이상의 제 1 인렛 밸브;를 더 포함하고, 상기 제 2 유압회로는, 상기 제 2 유압 회로의 개방 또는 폐쇄를 수행하는 적어도 하나 이상의 제 2 인렛 밸브;를 더 포함하고, 상기 제 1 인렛 밸브 폐쇄 시, 상기 제 1 유압 회로에 전달되는 액압을 추정하는 단계; 및 상기 제 2 인렛 밸브 폐쇄 시, 상기 제 2 유압 회로에 전달되는 액압을 추정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 전자식 브레이크 시스템의 리크로 판단된 경우에, 상기 제 1 유압 회로에 전달되는 액압이 상기 제 1 유압회로에 전달되는 액압보다 임계값 이상 크면, 제 1 유압 회로의 리크로 판단하고, 상기 제 2 유압 회로에 전달되는 액압이 상기 제 1 유압회로에 전달되는 액압보다 상기 임계값 이상 크면, 제 2 유압 회로의 리크로 판단할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 전자식 브레이크 시스템은 시스템 내 압력 센서의 개수를 최소화하여 회로 내 리크를 판단할 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 전자식 브레이크 시스템은 시스템 내 리크 판단 시간을 단축시킬 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템의 비 제동시의 상태를 나타내는 유압회로도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템을 도시한 구성도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템의 내부 블록도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템의 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템(1)의 비 제동시의 상태를 나타내는 유압 회로도이다. 다만, 도 1 에 도시된 전자식 브레이크 시스템(1)은 일 실시예에 불과한 것으로, 회로의 일부 구성이 상이하게 구성될 수도 있다.
도 1을 참조하면, 전자식 브레이크 시스템(1)은 통상적으로, 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 구비한다.
마스터 실린더(20)는 적어도 하나의 챔버를 구비하도록 구성되어 액압을 발생시킬 수 있다. 일 예로, 마스터 실린더(20)는 두 개의 챔버를 구비하도록 구성되고, 각각의 챔버에는 제1 피스톤(21a)과 제2 피스톤(22a)이 마련되며, 제1 피스톤(21a)은 인풋로드(12)와 연결될 수 있다. 그리고 마스터 실린더(20)는 두 개의 챔버로부터 각각 액압이 배출되는 제1 및 제2 유압포트(24a, 24b)를 형성할 수 있다.
한편, 마스터 실린더(20)는 두 개의 챔버를 가짐으로써 고장시 안전을 확보할 수 있다. 예컨대, 두 개의 챔버 중 하나의 챔버는 차량의 우측 전륜(FR)과 좌측 후륜(RL)에 연결되고, 다른 하나의 챔버는 좌측 전륜(FL)과 우측 후륜(RR)에 연결될 수 있다. 이와 같이, 두 개의 챔버를 독립적으로 구성함으로써 한 쪽 챔버가 고장나는 경우에도 차량의 제동이 가능하도록 할 수 있다.
또한, 마스터 실린더(20)의 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 스프링(21b)과 제2 스프링(22b)은 두 챔버에 각각 마련되고, 브레이크 페달(10)의 변위가 달라짐에 따라 제1 피스톤(21a)과 제2 피스톤(22a)이 압축되면서 제1 스프링(21b)과 제2 스프링(22b)에 탄성력이 저장된다. 그리고 제1 피스톤(21a)을 미는 힘이 탄성력 보다 작아지면 제1 스프링(21b)과 제2 스프링(22b)이 저장된 탄성력을 이용하여 제1 및 제2 피스톤(21a, 22a)을 밀어서 원상복귀 시킬 수 있다.
한편, 마스터 실린더(20)의 제1 피스톤(21a)을 가압하는 인풋로드(12)는 제1 피스톤(21a)과 밀착되게 접촉될 수 있다. 즉, 마스터 실린더(20)와 인풋로드(12) 사이의 갭(gap)이 존재하지 않을 수 있다. 따라서 브레이크 페달(10)을 밞으면 페달 무효 스트로크 구간 없이 직접적으로 마스터 실린더(20)를 가압할 수 있다.
시뮬레이션 장치(50)는 후술할 제1 백업유로(251)와 연결되어 브레이크 페달(10)의 답력에 따른 반력을 제공할 수 있다. 운전자가 제공하는 답력을 보상하는 만큼 반력이 제공됨으로써 운전자는 의도하는 대로 세밀하게 제동력을 조절할 수 있게 된다.
도 1을 참고하면, 시뮬레이션 장치(50)는 마스터 실린더(20)의 제1 유압포트(24a)에서 유출되는 오일을 저장할 수 있도록 마련된 시뮬레이션 챔버(51)와 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.
반력 피스톤(52)과 반력 스프링(53)은 시뮬레이션 챔버(51)로 유입되는 오일에 의해 시뮬레이션 챔버(51) 내에서 일정 범위의 변위를 갖도록 설치된다.
시뮬레이터 밸브(54)는 시뮬레이션 챔버(51)의 후단과 리저버(30)를 연결하는 유로에 마련될 수 있다. 시뮬레이션 챔버(51)의 전단은 마스터 실린더(20)와 연결되고, 시뮬레이션 챔버(51)의 후단은 시뮬레이터 밸브(54)를 통해 리저버(30)와 연결될 수 있다. 따라서 반력 피스톤(52)이 복귀하는 경우에도 시뮬레이터 밸브(54)를 통해 리저버(30)의 오일이 유입됨으로써 시뮬레이션 챔버(51)의 내부 전체가 오일로 채워질 수 있다.
한편, 도면에는 여러 개의 리저버(30)가 도시되어 있고 각각의 리저버(30)는 동일한 도면 부호를 사용하고 있다. 다만, 이들 리저버는 동일 부품으로 마련되거나 서로 다른 부품으로 마련될 수 있다. 일 예로, 시뮬레이션 장치(50)와 연결되는 리저버(30)는 마스터 실린더(20)와 연결되는 리저버(30)와 동일하거나, 마스터 실린더(20)와 연결되는 리저버(30)와 별도로 오일을 저장할 수 있는 저장소일 수 있다.
한편, 시뮬레이터 밸브(54)는 평소 닫힌 상태를 유지하는 평상시 폐쇄형 솔레노이드 밸브로 구성될 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, 페달 시뮬레이터와 리저버(30) 사이에는 시뮬레이터 밸브(54)와 병렬 연결되도록 시뮬레이터 체크밸브(55)가 설치될 수 있다. 시뮬레이터 체크밸브(55)는 리저버(30)의 오일이 시뮬레이션 챔버(51)로 흐르는 것을 허용하되, 시뮬레이션 챔버(51)의 오일이 체크밸브(55)가 설치되는 유로를 통해 리저버(30)로 흐르는 것을 차단할 수 있다. 브레이크 페달(10)의 답력 해제시 시뮬레이터 체크밸브(55)를 통해 오일이 시뮬레이션 챔버(51) 내로 공급될 수 있기 때문에 페달 시뮬레이터 압력의 빠른 리턴이 보장될 수 있다.
액압 공급장치(100)는 휠 실린더(40)로 전달되는 오일 압력을 제공하는 액압 제공유닛(110)과, 페달 변위센서(11)의 전기적 신호에 의해 회전력을 발생시키는 모터(120)와, 모터(120)의 회전운동을 직선운동으로 변환하여 액압 제공유닛(110)에 전달하는 동력변환부(130)를 포함할 수 있다. 또는 액압 제공유닛(110)은 모터(120)에서 공급되는 구동력이 아니라 고압 어큐뮬레이터에서 제공되는 압력에 의해 동작할 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따른 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, 각각 두 개의 차륜(RR, RL, FR, FL)에 마련되는 휠 실린더(40)로 전달되는 액압의 흐름을 제어하는 제1 및 제2 유압서킷(201, 202)으로 구성된 유압 제어유닛(200)과, 상기 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 전자 제어 유닛(2000)을 포함할 수 있다.
이러한 전자 제어 유닛(2000)의 전자식 브레이크 시스템(1)의 총괄적 제어를 수행할 수 있다.
다시 도 1 에 도시된 바에 따라, 액압 제공유닛(110)은 오일을 공급받아 저장되는 압력챔버가 형성되는 실린더블록(111)과, 실린더블록(111) 내에 수용되는 유압피스톤(114)과, 유압피스톤(114)과 실린더블록(111) 사이에 마련되어 압력챔버를 밀봉하는 실링부재(115: 115a, 115b)와, 유압피스톤(114)의 후단에 연결되어 동력변환부(130)에서 출력되는 동력을 유압피스톤(114)으로 전달하는 구동축(133)을 포함한다.
압력챔버는 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 구획되며, 유압피스톤(114)의 이동에 따라 체적이 달라지도록 마련되고, 제2 압력챔버(113)는 실린더블록(111)과 유압피스톤(114)의 후단에 의해 구획되며, 유압피스톤(114)의 이동에 따라 체적이 달라지도록 마련된다.
제1 및 제2 압력챔버(112, 113)는 각각 덤프유로(116, 117)에 의해 리저버(30)와 연결되고, 리저버(30)로부터 오일을 공급받아 저장하거나 제1 또는 제2 압력챔버(112, 113)의 오일을 리저버(30)로 전달할 수 있다.
다음으로, 제1 압력챔버(112)와 제2 압력챔버(113)에 연결되는 유로들(211, 212, 213, 214, 215, 216, 217)과 밸브들(231, 232, 233, 234, 235, 236, 241, 242, 243)에 대하여 설명하기로 한다.
제2 유압유로(212)는 제1 유압서킷(201)과 연통되고, 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.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템(1)은 제2 및 제3 유압유로(212, 213)에 각각 마련되어 오일의 흐름을 제어하는 제1 제어밸브(231)와 제2 제어밸브(232)를 포함할 수 있다.
그리고 제1 및 제2 제어밸브(231, 232)는 제1 압력챔버(112)에서 제1 또는 제2 유압서킷(201, 202)으로 향하는 방향의 오일 흐름만을 허용하고, 반대 방향으로의 오일 흐름은 차단하는 체크밸브로 마련될 수 있다. 즉, 제1 또는 제2 제어밸브(231, 232)는 제1 압력챔버(112)의 액압이 제1 또는 제2 유압서킷(201, 202)으로 전달되는 것을 허용하면서도, 제1 또는 제2 유압서킷(201, 202)의 액압이 제2 또는 제3 유압유로(212, 213)를 통해 제1 압력챔버(112)로 누설되는 것은 방지할 수 있다.
한편, 제4 유압유로(213)는 도중에 제5 유압유로(215)와 제6 유압유로(216)로 분기되어 제1 유압서킷(201)과 제2 유압서킷(202)에 모두 연통될 수 있다. 일 예로, 제4 유압유로(214)에서 분기되는 제5 유압유로(215)는 제1 유압서킷(201)과 연통되고, 제4 유압유로(214)에서 분기되는 제6 유압유로(216)는 제2 유압서킷(202)과 연통될 수 있다. 따라서, 유압피스톤(114)의 후진에 의해 제1 유압서킷(201)과 제2 유압서킷(202) 모두에 액압이 전달될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템(1)은 제5 유압유로(215)에 마련되어 오일의 흐름을 제어하는 제3 제어밸브(233)와 제6 유압유로(216)에 마련되어 오일의 흐름을 제어하는 제4 제어밸브(234)를 포함할 수 있다.
제3 제어밸브(233)는 제2 압력챔버(113)와 제1 유압서킷(201) 사이의 오일 흐름을 제어하는 양방향 제어밸브로 마련될 수 있다. 그리고 제3 제어밸브(233)는 평상시 닫혀있다가 전자 제어 유닛(2000)으로부터 개방신호를 받으면 밸브가 열리도록 작동하는 노말 클로즈 타입(Normal Cloesd type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다.
그리고 제4 제어밸브(234)는 제2 압력챔버(113)에서 제2 유압서킷(202)으로 향하는 방향의 오일 흐름만을 허용하고, 반대 방향으로의 오일 흐름은 차단하는 체크밸브로 마련될 수 있다. 즉, 제4 제어밸브(234)는 제2 유압서킷(202)의 액압이 제6 유압유로(216)와 제4 유압유로(214)를 통해 제2 압력챔버(113)로 누설되는 것은 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템(1)은 제2 유압유로(212)와 제3 유압유로(213)를 연결하는 제7 유압유로(217)에 마련되어 오일의 흐름을 제어하는 제5 제어밸브(235)와, 제2 유압유로(212)와 제7 유압유로(217)를 연결하는 제8 유압유로(218)에 마련되어 오일의 흐름을 제어하는 제6 제어밸브(236)를 포함할 수 있다. 그리고 제5 제어밸브(235)와 제6 제어밸브(236)는 평상시 닫혀있다가 전자제어유닛으로부터 개방신호를 받으면 밸브가 열리도록 작동하는 노말 클로즈 타입(Normal Cloesd type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다.
제5 제어밸브(235)와 제6 제어밸브(236)는 제1 제어밸브(231) 또는 제2 제어밸브(232)에 이상이 발생하였을 때, 개방되도록 작동하여 제1 압력챔버(112)의 액압이 제1 유압서킷(201)과 제2 유압서킷(202)에 모두 전달될 수 있도록 할 수 있다.
그리고 제5 제어밸브(235)와 제6 제어밸브(236)는 휠 실린더(40)의 액압을 빼내어 제1 압력챔버(112)로 보내는 때에 개방되도록 작동할 수 있다. 제2 유압유로(212)와 제3 유압유로(213)에 마련되는 제1 제어밸브(231)와 제2 제어밸브(232)가 일 방향 오일 흐름만을 허용하는 체크밸브로 마련되기 때문이다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템(1)은 제1 및 제2 덤프유로(116, 117)에 각각 마련되어 오일의 흐름을 제어하는 제1 덤프밸브(241)와 제2 덤프밸브(242)를 더 포함할 수 있다. 덤프밸브(241, 242)는 리저버(30)에서 제1 또는 제2 압력챔버(112, 113)로의 방향만을 개방하고, 반대 방향은 폐쇄하는 체크밸브일 수 있다. 즉, 제1 덤프밸브(241)은 리저버(30)에서 제1 압력챔버(112)로 오일이 흐를 수 있도록 허용하되, 제1 압력챔버(112)에서 리저버(30)로 오일이 흐르는 것은 차단하는 체크밸브일 수 있고, 제2 덤프밸브(242)은 리저버(30)에서 제2 압력챔버(113)로 오일이 흐를 수 있도록 허용하되, 제2 압력챔버(113)에서 리저버(30)로 오일이 흐르는 것은 차단하는 체크밸브일 수 있다.
또한, 제2 덤프유로(117)는 바이패스 유로를 포함할 수 있고, 바이패스 유로에는 제2 압력챔버(113)와 리저버(30) 사이의 오일 흐름을 제어하는 제3 덤프밸브(243)가 설치될 수 있다.
제3 덤프밸브(243)는 양방향 흐름을 제어할 수 있는 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있고, 정상상태에서는 개방되어 있다가 전자제어유닛에서 폐쇄신호를 받으면 밸브가 닫히도록 작동하는 노말 오픈 타입(Normal Open type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템(1)의 액압 제공유닛(110)은 복동식으로 동작할 수 있다. 즉, 유압피스톤(114)이 전진하면서 제1 압력챔버(112)에 발생되는 액압은 제1 유압유로(211)와 제2 유압유로(212)를 통해 제1 유압서킷(201)에 전달되어 우측 전륜(FR)과 좌측 후륜(LR)에 설치되는 휠 실린더(40)를 작용시킬 수 있고, 제1 유압유로(211)와 제3 유압유로(213)를 통해 제2 유압서킷(202)에 전달되어 우측 후륜(RR)과 좌측 전륜(FL)에 설치되는 휠 실린더(40)를 작용시킬 수 있다.
마찬가지로, 유압피스톤(114)이 후진하면서 제2 압력챔버(113)에 발생되는 액압은 제4 유압유로(214)와 제5 유압유로(215)를 통해 제1 유압서킷(201)에 전달되어 우측 전륜(FR)과 좌측 후륜(LR)에 설치되는 휠 실린더(40)를 작용시킬 수 있고, 제4 유압유로(214)와 제6 유압유로(216)를 통해 제2 유압서킷(202)에 전달되어 우측 후륜(RR)과 좌측 전륜(FL)에 설치되는 휠 실린더(40)를 작용시킬 수 있다.
또한, 유압피스톤(114)이 후진하면서 제1 압력챔버(112)에 발생되는 부압은 우측 전륜(FR)과 좌측 후륜(LR)에 설치되는 휠 실린더(40)의 오일을 흡입하여 제1 유압서킷(201), 제2 유압유로(212), 및 제1 유압유로(211)를 통해 제1 압력챔버(112)로 전달시킬 수 있고, 우측 후륜(RR)과 좌측 전륜(FL)에 설치되는 휠 실린더(40)의 오일을 흡입하여 제2 유압서킷(202), 제3 유압유로(213), 및 제1 유압유로(211)를 통해 제1 압력챔버(112)로 전달시킬 수 있다.
다음으로 액압 공급장치(100)의 모터(120)와 동력변환부(130)에 대하여 설명하기로 한다.
모터(120)는 전자 제어 유닛(2000)으로부터 출력된 신호에 의해 회전력을 발생시키는 장치로서, 정방향 또는 역방향으로 회전력을 발생시킬 수 있다. 모터(120)의 회전 각속도와 회전각은 정밀하게 제어될 수 있다.
즉, 모터(120)의 회전 각속도 및 회전각을 측정하기 위한 모터 위치 센서(MPS)를 더 포함하여, 모터(120)의 회전각 기타 위치 정보를 전자 제어 유닛(2000)에 송신할 수 있다.
한편, 전자 제어 유닛(2000)은 모터(120)를 포함하여 후술할 본 발명의 전자식 브레이크 시스템(1)에 구비된 복수의 밸브(800)를 구성하는 밸브들(54, 60, 221a, 221b, 221c, 221d, 222a, 222b, 222c, 222d, 233, 235, 236, 243)을 제어한다.
뿐만 아니라, 전자 제어 유닛(2000)은 브레이크 페달(10)의 변위에 따라 복수의 밸브들이 제어되는 동작에 대해서는 후술하기로 한다.
모터(120)의 구동력은 동력변환부(130)를 통해 유압피스톤(114)의 변위를 발생시키고, 압력챔버 내에서 유압피스톤(114)이 슬라이딩 이동하면서 발생하는 액압은 제1 및 제2 유압유로(211, 212)를 통해 각 차륜(RR, RL, FR, FL)에 설치된 휠 실린더(40)로 전달된다.
동력변환부(130)는 회전력을 직선운동으로 변환하는 장치로서, 일 예로 웜샤프트(131)와 웜휠(132)과 구동축(133)으로 구성될 수 있다.
즉, 브레이크 페달(10)에 변위가 발생하면서 페달 변위센서(11)에 의해 감지된 신호는 전자 제어 유닛(2000)에 전달되고, 전자 제어 유닛(2000)은 모터(120)를 일 방향으로 구동시켜 웜샤프트(131)를 일 방향으로 회전시킨다. 웜샤프트(131)의 회전력은 웜휠(132)을 거쳐 구동축(133)에 전달되고, 구동축(133)과 연결된 유압피스톤(114)이 전진 이동하면서 제1 압력챔버(112)에 액압을 발생시킨다.
반대로, 브레이크 페달(10)에 답력이 제거되면 전자 제어 유닛(2000)은 모터(120)를 반대 방향으로 구동시켜 웜샤프트(131)가 반대 방향으로 회전한다. 따라서 웜휠(132) 역시 반대로 회전하고 구동축(133)과 연결된 유압피스톤(114)이 복귀하면서(후진 이동하면서) 제1 압력챔버(112)에 부압을 발생시킨다.
한편, 액압과 부압의 발생은 위와 반대 방향으로도 가능하다. 즉, 브레이크 페달(10)에 변위가 발생하면서 페달 변위센서(11)에 의해 감지된 신호는 전자 제어 유닛(2000)에 전달되고, 전자 제어 유닛(2000)은 모터(120)를 반대 방향으로 구동시켜 웜샤프트(131)를 반대 방향으로 회전시킨다. 웜샤프트(131)의 회전력은 웜휠(132)을 거쳐 구동축(133)에 전달되고, 구동축(133)과 연결된 유압피스톤(114)이 후진 이동하면서 제2 압력챔버(113)에 액압을 발생시킨다.
반대로, 브레이크 페달(10)에 답력이 제거되면 전자 제어 유닛(2000)은 모터(120)를 일 방향으로 구동시켜 웜샤프트(131)가 일 방향으로 회전한다. 따라서 웜휠(132) 역시 반대로 회전하고 구동축(133)과 연결된 유압피스톤(114)이 복귀하면서(전진 이동하면서) 제2 압력챔버(113)에 부압을 발생시킨다.
이처럼 액압 공급장치(100)는 모터(120)로부터 발생된 회전력의 회전방향에 따라 액압을 휠 실린더(40)로 전달하거나 액압을 흡입하여 리저버(30)로 전달하는 역할을 수행하게 된다.
한편, 모터(120)가 일 방향으로 회전하는 경우 제1 압력챔버(112)에 액압이 발생하거나 제2 압력챔버(113)에 부압이 발생할 수 있는데, 액압을 이용하여 제동할 것인지, 아니면 부압을 이용하여 제동을 해제할 것인지는 복수의 밸브(800)를 구성하는 밸브들(54, 60, 221a, 221b, 221c, 221d, 222a, 222b, 222c, 222d, 233, 235, 236, 243)을 제어함으로써 결정될 수 있다.
그리고 본 발명의 실시예에 따른 동력변환부(130)는 상기 볼스크류 너트 조립체의 구조 이외에 회전운동을 직선운동으로 변환시킬 수 있다면 어떠한 구조를 갖더라도 채용 가능한 것으로 이해되어야 한다.
제1 백업유로(251)에는 오일의 흐름을 제어하는 제1 컷밸브(261)가 마련되고, 제2 백업유로(252)에는 오일의 흐름을 제어하는 제2 컷밸브(262)가 마련될 수 있다. 또한, 제1 백업유로(251)는 제1 유압포트(24a)와 제1 유압서킷(201)을 연결하고, 제2 백업유로(252)는 제2 유압포트(24b)와 제2 유압서킷(202)을 연결할 수 있다.
그리고 제1 및 제2 컷밸브(261, 262)는 정상상태에서는 개방되어 있다가 전자제어유닛에서 폐쇄신호를 받으면 밸브가 닫히도록 작동하는 노말 오픈 타입(Normal Open type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다.
다음으로, 도 1을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 유압 제어유닛(200)에 대하여 설명하기로 한다.
유압 제어유닛(200)은 액압을 공급받아 각각 두 개의 차륜을 제어하는 제1 유압서킷(201)과, 제2 유압서킷(202)으로 이루어질 수 있다. 일 예로, 제1 유압서킷(201)은 우측 전륜(FR)과 좌측 후륜(RL)을 제어하고, 제2 유압서킷(202)은 좌측 전륜(FL)과 우측 후륜(RR)을 제어할 수 있다. 그리고 각각의 차륜(FR, FL, RR, RL)에는 휠 실린더(40)가 설치되어 액압을 공급받아 제동이 이루어진다.
제1 유압서킷(201)은 제1 유압유로(211) 및 제2 유압유로(212)와 연결되어 액압 공급장치(100)로부터 액압을 제공받고, 제2 유압유로(212)는 우측 전륜(FR)과 좌측 후륜(RL)으로 연결되는 두 유로로 분기된다. 마찬가지로, 제2 유압서킷(202)은 제1 유압유로(211) 및 제3 유압유로(213)와 연결되어 액압 공급장치(100)로부터 액압을 제공받고, 제3 유압유로(213)는 좌측 전륜(FL)과 우측 후륜(RR)으로 연결되는 두 유로로 분기된다.
유압서킷(201, 202)은 액압의 흐름을 제어하도록 복수의 인렛밸브(221: 221a, 221b, 221c, 221d)를 구비할 수 있다. 일 예로, 제1 유압서킷(201)에는 제1 유압유로(211)와 연결되어 두 개의 휠 실린더(40)로 전달되는 액압을 각각 제어하는 두 개의 인렛밸브(221a, 221b)가 마련될 수 있다. 또한, 제2 유압서킷(202)에는 제2 유압유로(212)와 연결되어 휠 실린더(40)로 전달되는 액압을 각각 제어하는 두 개의 인렛밸브(221c, 221d)가 마련될 수 있다.
그리고 인렛밸브(221)는 휠 실린더(40)의 상류측에 배치되며 정상상태에서는 개방되어 있다가 전자 제어 유닛(2000)에서 폐쇄신호를 받으면 밸브가 닫히도록 작동하는 노말 오픈 타입(Normal Open type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다.
또한, 유압서킷(201, 202)은 각각의 인렛밸브(221a, 221b, 221c, 221d)들의 전방과 후방을 연결하는 바이패스 유로에 마련되는 체크밸브(223a, 223b, 223c, 223d)들을 포함할 수 있다. 체크밸브(223a, 223b, 223c, 223d)들은 휠 실린더(40)에서 액압 제공유닛(110) 방향으로의 오일의 흐름만을 허용하고, 액압 제공유닛(110)에서 휠 실린더(40) 방향으로의 오일의 흐름은 제한하도록 마련될 수 있다. 체크밸브(223a, 223b, 223c, 223d)들은 휠 실린더(40)의 제동압을 신속하게 뺄 수 있도록 할 수 있고, 인렛밸브(221a, 221b, 221c, 221d)들이 정상적으로 작동하지 않는 경우에 휠 실린더(40)의 액압이 액압 제공유닛(110)으로 유입되도록 할 수 있다.
또한, 유압서킷(201, 202)은 제동 해제시 성능향상을 위하여 리저버(30)와 연결되는 복수의 아웃렛밸브(222: 222a, 222b, 222c, 222d)를 더 구비할 수 있다. 아웃렛밸브(222)는 각각 휠 실린더(40)와 연결되어 각 차륜(RR, RL, FR, FL)으로부터 액압이 빠져나가는 것을 제어한다. 즉, 아웃렛밸브(222)는 각 차륜(RR, RL, FR, FL)의 제동압력을 감지하여 감압제동이 필요한 경우 선택적으로 개방되어 압력을 제어할 수 있다.
그리고 아웃렛밸브(222)는 평상시 닫혀있다가 전자제어유닛으로부터 개방신호를 받으면 밸브가 열리도록 작동하는 노말 클로즈 타입(Normal Cloesd type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다.
또한, 유압 제어유닛(200)은 백업유로(251, 252)와 연결될 수 있다. 일 예로, 제1 유압서킷(201)은 제1 백업유로(251)와 연결되어 마스터 실린더(20)로부터 액압을 제공받고, 제2 유압서킷(202)은 제2 백업유로(252)와 연결되어 마스터 실린더(20)로부터 액압을 제공받을 수 있다.
이 때, 제1 백업유로(251)는 제1 및 제2 인렛밸브(221a, 221b)의 상류에서 제1 유압서킷(201)에 합류할 수 있다. 마찬가지로, 제2 백업유로(252)는 제3 및 제4 인렛밸브(221c, 221d)의 상류에서 제2 유압서킷(202)에 합류할 수 있다. 따라서, 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 있고, 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. 이 때, 복수의 인렛밸브(221a, 221b, 221c, 221d)들은 개방된 상태이기 때문에 동작 상태를 전환시킬 필요가 없다.
특히, 제 1 유압 회로(201)와 제 2 유압 회로(202)그리고 인렛밸브(221)는 휠 실린더(40)의 상류측에 배치되며 정상상태에서는 개방되어 있다가 전자 제어 유닛(2000)에서 폐쇄신호를 받으면 밸브가 닫히도록 작동하는 노말 오픈 타입(Normal Open type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 때, 제 2 유압 서킷(202)의 인렛 밸브 (221c, 221d) 상단에는 회로의 압력을 측정하는 압력 센서(ps1)이 설치될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자식 브레이크 시스템(1)의 내부 블록도인 것으로, 전자식 브레이크 시스템(1)을 총괄적으로 제어하는 전자 제어 유닛(2000)과 전자식 브레이크 시스템(1)에 포함된 브레이크 장치(1000)에 연결된 상태를 나타낸 블럭 구성도이고, 도 3은 세부 블록도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자식 브레이크 시스템(1)의 전자 제어 유닛(2000)은 입력부(102)와 판단부(104) 및 산출부(106)와 제어부(108)를 포함한다.
입력부(102)는 브레이크 장치(1000)의 모터 위치 센서(121), 브레이크 페달(10), 모터(120), 피스톤(114), 압력 센서(ps1), 및 인렛 밸브(221)로부터 동작 신호를 입력 받는다.
여기서, 브레이크 장치(1000)는 부스팅 압력과 제동 압력을 하나의 모터(121)로 발생시키는 IDB(Integrated Dynamic Brake)일 수가 있고, 제동 압력을 모터로 발생시키는 모든 브레이크 수단일 수가 있다. 즉, 도 1에 도시된 전자식 브레이크 시스템(1)이 이에 해당할 수 있다.
이러한, 모터(121)은 도시하지는 않았지만, 영구자석 동기모터(미도시)일 수가 있고, 영구자석 동기모터(미도시)는 매입형 영구자석 동기모터(미도시)와 표면부착형 영구자석 동기모터(미도시)중 적어도 하나일 수가 있다.
판단부(104)는 입력부(102)에 입력된 모터 위치 센싱값을 기초로 전자식 브레이크 시스템(1)에서 리크 고장 상태인지를 이후에 진술할 제어부(108)의 제어에 따라 판단한다.
산출부(106)는 입력부(102)에서 획득한 모터 위치 센서값을 기초로 피스톤으로부터 토출되는 유압을 추정한다.
따라서, 제어부(108)는 산출부(106)를 통하여 획득한 추정된 유압과, 입력부(102)를 통하여 획득한 압력 센서값(ps1)가 측정한 압력을 비교한다. 구체적으로, 제어부(108)는 입력부를 통하여 획득한 압력 센서값(ps1)와 추정된 유압에 미리 설정한 상수(α)의 곱과 비교한다. 구체적으로, 하기 [부등식 1]에 기초하여 측정 압력과 추정된 압력을 비교한다.
[부등식 1]
피스톤 압력> 측정압력 * α
이 때, 피스톤 압력이란, 산출부(106)가 입력부(102)에서 획득한 모터 위치 센서값을 기초로 피스톤으로부터 토출되는 유압을 의미하며, 측정압력이란, 압력 센서가 추정한 압력(ps1)을 의미한다.
따라서, 피스톤 압력이 측정압력에 상수배를 한것보다 크면, 판단부(104)는 리크가 발생한 것으로 판단한다.
이에, 제어부(108)에 추가적으로, 제 1 유압 회로(201)와 제 2 유압 회로(202) 중 어디서 리크가 발생한지를 판단하기 위하여 인렛 밸브의 동작 신호를 입력부(102)로부터 입력받을 수 있다.
인렛 밸브는 도 1에 도시된 바와 같이, 휠 실린더(40)의 상류측에 배치되며 정상상태에서는 개방되어 있다가 전자 제어 유닛(2000)에서 폐쇄신호를 받으면 밸브가 닫히도록 작동하는 노말 오픈 타입(Normal Open type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다.
만일, 제어부(108)가 입력부(102)로부터 제 1 유압 회로(201)에 속한 인렛 밸브(221a, 221b)가 폐쇄된 것을 입력 받으면, 압력 센서(ps1)의 압력 센서값 변화를 통해 제 1 유압 회로(201)의 유압 변화량(Δp1)을 추정한다.
이와 동일하게, 만일, 제어부(108)가 입력부(102)로부터 제 2 유압 회로(202)에 속한 인렛 밸브(221c, 221d)가 폐쇄된 것을 입력 받으면, 압력 센서(ps1)의 압력 센서값 변화를 통해 제 2 유압 회로(202)의 유압 변화량(Δp2)을 추정한다.
이후, 판단부(104)는 하기 [부등식 2] 에 기초하여 제 1 유압 회로(201)에서 리크가 발생하였는지 또는 제 2 유압 회로(202)에서 리크가 발생하였는지를 판단한다.
[부등식 2]
Δp1 - Δp2> 임계값 또는 Δp2 - Δp1> 임계값
이 때, Δp1 은 제 1 유압 회로(201)에 속한 인렛 밸브(221a, 221b)가 폐쇄된 때에 제 1 유압 회로(201)의 유압 변화량(Δp1)을 의미하며, Δp2 은 제 2 유압 회로(201)에 속한 인렛 밸브(221a, 221b)가 폐쇄된 때에 제 2 유압 회로(202)의 유압 변화량(Δp2)를 의미한다.
따라서, (Δp1 - Δp2)가 미리 설정한 임계값보다 크면, 판단부(104)는 제 1 유압 회로(201)에서 리크가 발생한 것으로 판단한다. 또한, 이와 반대로, (Δp2 - Δp1)가 미리 설정한 임계값보다 크면, 판단부(104)는 제 2 유압 회로(202)에서 리크가 발생한 것으로 판단한다.
따라서, 이후, 제어부(108)는 판단부(104)의 판단 결과에 따라, 전자식 브레이크 시스템(1) 내 더 이상 리크가 발생하지 않도록 인렛 밸브(221)를 제어할 수 있다.
일 예로, 제어부(108)가 판단부(104)로부터 제 1 유압 회로(201)에 리크가 발생하였다는 판단 결과를 획득하면, 제어부(108)는 제 1 유압 회로(201)에 있는 인렛 밸브(221a, 221b)를 개방하여, 오로지 제 2 유압 회로(202)의 동작으로 제동력을 생성하도록 한다.
이와 달리, 제어부(108)가 판단부(104)로부터 제 2 유압 회로(202)에 리크가 발생하였다는 판단 결과를 획득하면, 제어부(108)는 제 2 유압 회로(202)에 있는 인렛 밸브(221c, 221d)를 개방하여, 오로지 제 1 유압 회로(201)의 동작으로 제동력을 생성하도록 한다.
이상에서는 본 발명에 따른 전자식 브레이크 시스템(1)의 구성에 대하여 설명하였다.
이하에서는 본 발명에 따른 전자식 브레이크 시스템(1)의 제어 방법에 대하여 설명한다. 구체적으로, 도 4는 일 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템(1)의 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
먼저, 전자식 브레이크 시스템(1)은 모터 위치 센서값을 기초로 피스톤으로부터 토출되는 유압을 추정한다. 즉, 전자식 브레이크 시스템(1) 내 산출부(106)는 입력부(102)에서 획득한 모터 위치 센서값을 기초로 피스톤으로부터 토출되는 피스톤 압력을 추정할 수 있다(500).
다음으로, 전자식 브레이크 시스템(1)은 압력을 측정한다(510).
단, 전자식 브레이크 시스템(1) 내 500 및 510 단계는 병렬적으로 진행될 수 있다.
일 예로, 도 1 에 도시된 전자식 브레이크 시스템(1)의 제 2 유압 회로의 인렛 밸브 상단에 위치한 압력 센서(Ps1)이 회로의 압력을 측정할 수 있다.
이후, 제어부(108)는 산출부(106)를 통하여 획득한 추정된 유압과, 입력부(102)를 통하여 획득한 압력 센서값(ps1)가 측정한 압력을 비교한다. 구체적으로, 제어부(108)는 입력부를 통하여 획득한 압력 센서값(ps1)와 추정된 유압에 미리 설정한 상수(α)의 곱과 비교한다. 구체적으로, 하기 [부등식 1]에 기초하여 측정 압력과 추정된 압력을 비교한다(520).
따라서, 판단부(104)는 피스톤 압력이 측정압력에 상수배를 한 것보다 크면(520의 예), 판단부(104)는 리크가 발생한 것으로 판단한다(530).
이에, 제어부(108)에 추가적으로, 제 1 유압 회로(201)와 제 2 유압 회로(202) 중 어디서 리크가 발생한지를 판단하기 위하여 인렛 밸브의 동작 신호를 입력부(102)로부터 입력받을 수 있다.
일 예로, 제어부(108)가 입력부(102)로부터 제 1 유압 회로(201)에 속한 인렛 밸브(221a, 221b)가 폐쇄된 것을 입력 받으면, 압력 센서(ps1)의 압력 센서값 변화를 통해 제 1 유압 회로(201)의 유압 변화량(Δp1)을 측정한다(540).
이와 동일하게, 만일, 제어부(108)가 입력부(102)로부터 제 2 유압 회로(202)에 속한 인렛 밸브(221c, 221d)가 폐쇄된 것을 입력 받으면, 압력 센서(ps1)의 압력 센서값 변화를 통해 제 2 유압 회로(202)의 유압 변화량(Δp2)을 측정한다(550).
이후, 판단부(104)는 하기 [부등식 2] 에 기초하여 제 1 유압 회로(201)에서 리크가 발생하였는지 또는 제 2 유압 회로(202)에서 리크가 발생하였는지를 판단한다.
따라서, (Δp1 - Δp2)가 미리 설정한 임계값보다 크면(560의 예), 판단부(104)는 제 1 유압 회로(201)에서 리크가 발생한 것으로 판단한다(561).
또한, 이와 반대로, (Δp2 - Δp1)가 미리 설정한 임계값보다 크면(570의 예), 판단부(104)는 제 2 유압 회로(202)에서 리크가 발생한 것으로 판단한다(571).
따라서, 이후, 제어부(108)는 판단부(104)의 판단 결과에 따라, 전자식 브레이크 시스템(1) 내 더 이상 리크가 발생하지 않도록 인렛 밸브(221)를 제어할 수 있다.
이상에서는 개시된 발명의 일 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 개시된 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며 청구범위에서 청구하는 요지를 벗어남 없이 개시된 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형실시가 가능함을 물론이고 이러한 변형실시들은 개시된 발명으로부터 개별적으로 이해될 수 없다.
10: 브레이크 페달 11: 페달 변위센서
20: 마스터 실린더 30: 리저버
40: 휠 실린더 50: 시뮬레이션 장치
54: 시뮬레이터 밸브 60: 검사밸브
100: 액압 공급장치 110: 액압 제공유닛
120: 모터 130: 동력변환부
200: 유압 제어유닛 201: 제1 유압서킷
202: 제2 유압서킷 211: 제1 유압유로
212: 제2 유압유로 213: 제3 유압유로
214: 제4 유압유로 215: 제5 유압유로
216: 제6 유압유로 217: 제7 유압유로
218: 제8 유압유로 221: 인렛밸브
222: 아웃렛밸브 223: 체크밸브
231: 제1 제어밸브 232: 제2 제어밸브
233: 제3 제어밸브 234: 제4 제어밸브
235: 제5 제어밸브 236: 제6 제어밸브
241: 제1 덤프밸브 242: 제2 덤프밸브
243: 제3 덤프밸브 251: 제1 백업유로
252: 제2 백업유로 261: 제1 컷밸브
262: 제2 컷밸브

Claims (10)

  1. 차량의 전자식 브레이크 시스템에 있어서,
    모터의 위치를 측정하는 모터 위치 센서;
    유압을 측정하는 제 1 압력 센서;
    상기 모터 위치 센서의 값을 기초로 피스톤 유압을 추정하고, 측정된 압력값과 상기 피스톤 유압을 비교하여 상기 전자식 브레이크 시스템의 리크 발생 여부를 판단하는 제어부;
    브레이크 페달의 답력에 따라 오일을 토출하는 마스터 실린더;
    상기 마스터 실린더와 연결되고 오일이 저장되는 리저버;
    페달 변위센서에서 출력되는 전기적 신호에 의해 작동하는 상기 모터의 회전력을 이용하여 액압을 발생시키는 액압 공급장치;
    상기 액압 공급장치에서 토출되는 액압을 적어도 하나 이상의 차륜에 마련되는 휠 실린더로 전달하는 제 1 유압 회로; 및
    상기 액압 공급장치에서 토출되는 액압을 적어도 하나 이상의 차륜에 마련되는 휠 실린더로 전달하는 제 2 유압 회로;를 포함하고,
    상기 제 1 유압 회로는, 상기 제 1 유압 회로의 개방 또는 폐쇄를 수행하는 적어도 하나 이상의 제 1 인렛 밸브;를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 제 1 인렛 밸브 폐쇄 시, 상기 제 1 유압 회로에 전달되는 액압을 추정하고,
    상기 제 2 유압 회로는, 상기 제 2 유압 회로의 개방 또는 폐쇄를 수행하는 적어도 하나 이상의 제 2 인렛 밸브;를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 제 2 인렛 밸브 폐쇄 시, 상기 제 2 유압 회로에 전달되는 액압을 추정하는 전자식 브레이크 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 압력 센서는.
    상기 제 1 유압 회로로 전달되는 액압을 측정하는 전자식 브레이크 시스템.
  4. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 측정된 압력값에 미리 설정한 상수를 곱한 값보다 상기 추정한 피스톤 유압이 크면, 상기 전자식 브레이크 시스템의 리크로 판단하는 전자식 브레이크 시스템.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 전자식 브레이크 시스템의 리크로 판단된 경우에, 상기 제 1 유압 회로에 전달되는 액압이 상기 제 2 유압 회로에 전달되는 액압보다 임계값 이상 크면, 제 1 유압 회로의 리크로 판단하고, 상기 제 2 유압 회로에 전달되는 액압이 상기 제 1 유압 회로에 전달되는 액압보다 상기 임계값 이상 크면, 제 2 유압 회로의 리크로 판단하는 전자식 브레이크 시스템.
  7. 모터 위치 센서, 및 제 1 압력 센서를 포함하는 차량의 전자식 브레이크 시스템의 전자식 브레이크 제어 방법에 있어서,
    상기 모터의 위치를 측정하는 단계;
    상기 제 1 압력 센서가 유압을 측정하는 단계; 및
    상기 모터 위치 센서의 값을 기초로 피스톤 유압을 추정하고, 측정된 압력값과 상기 피스톤 유압을 비교하여 상기 전자식 브레이크 시스템의 리크 발생 여부를 판단하는 단계;를 포함하고,
    상기 차량의 전자식 브레이크 시스템은,
    브레이크 페달의 답력에 따라 오일을 토출하는 마스터 실린더;
    상기 마스터 실린더와 연결되고 오일이 저장되는 리저버;
    페달 변위센서에서 출력되는 전기적 신호에 의해 작동하는 상기 모터의 회전력을 이용하여 액압을 발생시키는 액압 공급장치;
    상기 액압 공급장치에서 토출되는 액압을 적어도 하나 이상의 차륜에 마련되는 휠 실린더로 전달하는 제 1 유압 회로; 및
    상기 액압 공급장치에서 토출되는 액압을 적어도 하나 이상의 차륜에 마련되는 휠 실린더로 전달하는 제 2 유압 회로;를 더 포함하고,
    상기 측정된 압력값에 미리 설정한 상수를 곱한 값보다 상기 추정한 피스톤 유압이 크면, 상기 전자식 브레이크 시스템의 리크로 판단하며,
    상기 제 1 유압 회로는, 상기 제 1 유압 회로의 개방 또는 폐쇄를 수행하는 적어도 하나 이상의 제 1 인렛 밸브;를 더 포함하고,
    상기 제 2 유압 회로는, 상기 제 2 유압 회로의 개방 또는 폐쇄를 수행하는 적어도 하나 이상의 제 2 인렛 밸브;를 더 포함하며,
    상기 제 1 인렛 밸브 폐쇄 시, 상기 제 1 유압 회로에 전달되는 액압을 추정하는 단계; 및
    상기 제 2 인렛 밸브 폐쇄 시, 상기 제 2 유압 회로에 전달되는 액압을 추정하는 단계;를 더 포함하는 전자식 브레이크 제어 방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 전자식 브레이크 시스템의 리크로 판단된 경우에, 상기 제 1 유압 회로에 전달되는 액압이 상기 제 2 유압 회로에 전달되는 액압보다 임계값 이상 크면, 제 1 유압 회로의 리크로 판단하고, 상기 제 2 유압 회로에 전달되는 액압이 상기 제 1 유압 회로에 전달되는 액압보다 상기 임계값 이상 크면, 제 2 유압 회로의 리크로 판단하는 전자식 브레이크 제어 방법.
KR1020170140241A 2017-10-26 2017-10-26 전자식 브레이크 시스템 및 그 제어 방법 KR102469183B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170140241A KR102469183B1 (ko) 2017-10-26 2017-10-26 전자식 브레이크 시스템 및 그 제어 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170140241A KR102469183B1 (ko) 2017-10-26 2017-10-26 전자식 브레이크 시스템 및 그 제어 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190046437A KR20190046437A (ko) 2019-05-07
KR102469183B1 true KR102469183B1 (ko) 2022-11-23

Family

ID=66656550

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170140241A KR102469183B1 (ko) 2017-10-26 2017-10-26 전자식 브레이크 시스템 및 그 제어 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102469183B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115285090A (zh) * 2022-08-25 2022-11-04 上海拿森汽车电子有限公司 一种车辆制动方法、装置及车辆

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014019339A (ja) * 2012-07-19 2014-02-03 Honda Motor Co Ltd 車両用ブレーキシステム及びその制御方法
JP2014227081A (ja) 2013-05-23 2014-12-08 本田技研工業株式会社 車両用ブレーキシステム
KR101714245B1 (ko) 2015-10-27 2017-03-08 현대자동차주식회사 Ｅｓｃ 상황시 밸브 누유로 인한 휠 압력 증가 방지를 위한 유압 조정 장치 및 그 방지를 위한 제어 방법

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102288452B1 (ko) 2014-09-25 2021-08-10 현대모비스 주식회사 회생 제동 장치 및 그 동작방법
DE102014220432A1 (de) * 2014-10-09 2016-04-14 Continental Teves Ag & Co. Ohg Hydraulisches Sicherheitssystem, Bremsanlage und Betriebsverfahren
KR102475862B1 (ko) * 2015-12-04 2022-12-09 에이치엘만도 주식회사 전자식 브레이크 시스템

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014019339A (ja) * 2012-07-19 2014-02-03 Honda Motor Co Ltd 車両用ブレーキシステム及びその制御方法
JP2014227081A (ja) 2013-05-23 2014-12-08 本田技研工業株式会社 車両用ブレーキシステム
KR101714245B1 (ko) 2015-10-27 2017-03-08 현대자동차주식회사 Ｅｓｃ 상황시 밸브 누유로 인한 휠 압력 증가 방지를 위한 유압 조정 장치 및 그 방지를 위한 제어 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190046437A (ko) 2019-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102475862B1 (ko) 전자식 브레이크 시스템
KR102495106B1 (ko) 전자식 브레이크 시스템
KR102461255B1 (ko) 전자식 브레이크 시스템
KR102431715B1 (ko) 전자식 브레이크 시스템
KR102435304B1 (ko) 전자식 브레이크 시스템
KR102424997B1 (ko) 전자식 브레이크 시스템
KR102334113B1 (ko) 전자식 브레이크 시스템
KR102356598B1 (ko) 전자식 브레이크 시스템 및 그 제어 방법
KR102068995B1 (ko) 전자식 브레이크 시스템 및 그 제어방법
KR20170031400A (ko) 전자식 브레이크 시스템
KR20180045556A (ko) 전자식 브레이크 시스템
KR20170059042A (ko) 전자식 브레이크 시스템
KR20170059039A (ko) 전자식 브레이크 시스템
KR20170031396A (ko) 전자식 브레이크 시스템
KR102291118B1 (ko) 전자식 브레이크 시스템
KR20170031397A (ko) 전자식 브레이크 시스템
KR101969892B1 (ko) 전자식 브레이크 시스템
KR102530382B1 (ko) 전자식 브레이크 시스템 및 제어 방법
KR20180128187A (ko) 전자식 브레이크 시스템
KR20190035125A (ko) 전자식 브레이크 시스템 및 제어 방법
KR102469183B1 (ko) 전자식 브레이크 시스템 및 그 제어 방법
KR102373397B1 (ko) 전자식 브레이크 시스템 및 그 제어 방법
KR20170031394A (ko) 전자식 브레이크 시스템
KR20190101130A (ko) 전자식 브레이크 시스템 및 제어 방법
KR102514965B1 (ko) 전자식 브레이크 시스템 및 제어 방법

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right