KR102516954B1 - Electric brake system and method thereof - Google Patents
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Abstract
전자식 브레이크 시스템이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템은 적어도 하나의 차륜에 마련된 휠 실린더와 적어도 하나의 차륜에 마련된 휠 실린더로 유압을 전달하는 유압 회로와 휠 실린더의 유압을 조절하는 인렛 밸브와 유압 회로의 압력과 기준 압력의 차이 및 상기 유압 회로의 압력 증가율을 기초로 상기 인렛 밸브의 개방 정도를 조절하는 제어부를 포함한다. An electronic brake system is disclosed. An electronic brake system according to an embodiment of the present invention provides a hydraulic circuit for transmitting hydraulic pressure to a wheel cylinder provided in at least one wheel and a wheel cylinder provided in at least one wheel, an inlet valve for adjusting the hydraulic pressure of a wheel cylinder, and pressure of the hydraulic circuit. and a control unit that adjusts the degree of opening of the inlet valve based on the difference between the reference pressure and the pressure increase rate of the hydraulic circuit.
Description
본 발명은 전자식 브레이크 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 목표 압력을 추종하여 제동력을 발생시키는 전자식 브레이크 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an electronic brake system, and more particularly, to an electronic brake system that generates braking force by following a target pressure.
차량에는 제동을 위한 브레이크 시스템이 필수적으로 장착되는데, 최근에 보다 강력하고 안정된 제동력을 얻기 위한 여러 종류의 시스템이 제안되고 있다.A brake system for braking is essentially installed in a vehicle. Recently, various types of systems for obtaining stronger and more stable braking force have been proposed.
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.An example of the brake system is an anti-lock brake system (ABS) that prevents wheel slippage during braking, and a brake traction control system (BTCS: Brake Traction Control System), and an Electronic Stability Control System (ESC) that stably maintains the driving state of the vehicle by controlling brake hydraulic pressure by combining an anti-lock brake system and traction control.
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.In general, an electronic brake system includes a hydraulic pressure supply device that receives a driver's will to brake as an electrical signal from a pedal displacement sensor that detects the displacement of the brake pedal when the driver steps on the brake pedal and supplies pressure to the wheel cylinder.
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.An electronic brake system provided with the above hydraulic pressure supply device is disclosed in European Patent Registration No. EP 2 520 473. According to the disclosed literature, the hydraulic pressure supply device generates braking pressure by operating a motor according to a pressing force of a brake pedal. At this time, the braking pressure is generated by converting the rotational force of the motor into linear motion and pressurizing the piston.
또한, 브레이크 시스템은 운전자에게 페달의 답력을 측정하기 위하여 운전자의 답력에 따라 유압을 공급받아 운전자에게 페달감을 제공하는 페달 시뮬레이터를 포함한다. In addition, the brake system includes a pedal simulator that provides a feeling of pedaling to the driver by receiving hydraulic pressure according to the driver's pedal effort in order to measure the driver's pedal effort.
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. Therefore, the electronic brake system provided with the hydraulic pressure supply device not only generates braking pressure based on the sensor value of the pedal position sensor obtained for the pedal force applied by the driver, but also operates the pedal simulator based on the pedal position sensor value. .
다만, 전자식 브레이크 시스템에 있어서, 각 휠에 포함된 휠 실린더에 전달하고자 하는 목표 제동압이 휠마다 상이할 경우, 휠에 전달되는 액압을 조절하기 위하여 인렛 밸브의 개도량을 조절하는데, 이 때, 회로의 압력과 목표 압력간의 오차가 커서 원하는 압력을 보상하는데 오래 걸리는 문제점이 있다. However, in the electronic brake system, when the target braking pressure to be transmitted to the wheel cylinder included in each wheel is different for each wheel, the opening amount of the inlet valve is adjusted to control the hydraulic pressure transmitted to the wheel. At this time, There is a problem in that it takes a long time to compensate for the desired pressure because the error between the pressure of the circuit and the target pressure is large.
본 발명의 실시예는 적어도 하나 이상의 휠에 복수의 목표 압력이 제공되어야 하는 경우에 압력 보상을 정확하고 신속하게 하고자 한다. Embodiments of the present invention seek to accurately and quickly perform pressure compensation when a plurality of target pressures are to be provided to at least one wheel.
본 발명의 일 측면에 따르면, 적어도 하나 이상의 차륜에 마련된 휠 실린더;와 상기 적어도 하나 이상의 차륜에 마련된 휠 실린더로 유압을 전달하는 유압 회로; 와 상기 휠 실린더의 유압을 조절하는 인렛 밸브; 와 상기 유압 회로의 압력과 기준 압력의 차이 및 상기 유압 회로의 압력 증가율을 기초로 상기 인렛 밸브의 개방 정도를 조절하는 제어부;를 포함하는 전자식 브레이크 시스템이 제공될 수 있다.According to one aspect of the present invention, a hydraulic circuit for transmitting hydraulic pressure to a wheel cylinder provided on at least one or more wheels; and a wheel cylinder provided on the at least one or more wheels; And an inlet valve for adjusting the hydraulic pressure of the wheel cylinder; An electronic brake system including a; may be provided; and a control unit for adjusting the degree of opening of the inlet valve based on the difference between the pressure of the hydraulic circuit and the reference pressure and the pressure increase rate of the hydraulic circuit.
또한, 상기 전자식 브레이크 시스템은, 브레이크 페달의 답력에 따라 오일을 토출하는 마스터 실린더;와 상기 마스터 실린더와 연결되고 오일이 저장되는 리저버;와 페달 위치 센서에서 출력되는 전기적 신호에 의해 작동하는 모터의 회전력을 이용하여 액압을 발생시키는 액압 공급장치;와 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. In addition, the electronic brake system includes: a master cylinder that discharges oil according to the pressure of the brake pedal; a reservoir connected to the master cylinder and storing oil; and a rotational force of a motor operated by an electrical signal output from a pedal position sensor. A hydraulic pressure supply device for generating hydraulic pressure using a hydraulic pressure supply device; and a first hydraulic circuit for transferring the hydraulic pressure discharged from the hydraulic pressure supply device to a wheel cylinder provided on at least one wheel; and a second hydraulic circuit that transfers the hydraulic pressure discharged from the hydraulic pressure supply device to a wheel cylinder provided on at least one wheel.
또한, 상기 제어부는, 상기 적어도 하나 이상의 휠에 있어서, 목표 압력이 두 개 이상인 경우에 상기 유압 회로의 압력과 기준 압력의 차이 및 상기 유압 회로의 압력 증가율을 기초로 상기 인렛 밸브의 개방 정도를 조절할 수 있다.In addition, the control unit controls the degree of opening of the inlet valve based on the difference between the pressure of the hydraulic circuit and the reference pressure and the pressure increase rate of the hydraulic circuit when there are two or more target pressures in the at least one wheel. can
또한, 상기 제어부는, 상기 유압 회로의 압력과 기준 압력의 차이 및 상기 유압 회로의 압력 증가율을 기초로 보상 듀티를 결정하고, 상기 보상 듀티와 기준 듀티를 합산하여 상기 인렛 밸브의 개방 정도를 조절할 상기 인렛 밸브의 듀티를 산출할 수 있다. In addition, the control unit determines a compensation duty based on the difference between the pressure of the hydraulic circuit and the reference pressure and the pressure increase rate of the hydraulic circuit, and adjusts the degree of opening of the inlet valve by adding the compensation duty and the reference duty. The duty of the inlet valve can be calculated.
또한, 상기 제어부는, 상기 목표 압력에 도달하면 산출된 인렛 밸브의 듀티 제어를 해제하고, 상기 인렛 밸브를 폐쇄(클로즈드)할 수 있다.Also, when the target pressure is reached, the control unit may release the calculated duty control of the inlet valve and close (close) the inlet valve.
또한, 상기 제어부는, 상기 유압 회로의 압력 증가율이 양이면, 음의 보상 듀티를 제공하고, 상기 유압 회로의 압력 증가율이 음이면, 양의 보상 듀티를 제공할 수 있다. The controller may provide a negative compensation duty when the pressure increase rate of the hydraulic circuit is positive, and provide a positive compensation duty when the pressure increase rate of the hydraulic circuit is negative.
또한 상기 제어부는, 상기 유압 회로의 압력 증가율이 음이고, 상기 유압 회로의 압력과 기준압력의 차이가 양이면, 상기 기준 듀티로 상기 인렛 밸브의 개방 정도를 조절할 수 있다.Further, the control unit may adjust the degree of opening of the inlet valve with the reference duty when the pressure increase rate of the hydraulic circuit is negative and the difference between the pressure of the hydraulic circuit and the reference pressure is positive.
또한, 상기 제어부는, 상기 유압 회로의 압력 증가율이 양이고, 상기 유압 회로의 압력과 기준 압력의 차이가 양이면, 상기 목표 압력과 현재 휠의 압력의 차이가 미리 설정한 임계값보다 크면, 듀티 임계 보상 제어를 더 수행할 수 있다.In addition, if the pressure increase rate of the hydraulic circuit is positive, the difference between the pressure of the hydraulic circuit and the reference pressure is positive, and the difference between the target pressure and the current pressure of the wheel is greater than a preset threshold, the duty Threshold compensation control may be further performed.
본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 적어도 하나 이상의 차륜에 마련된 휠 실린더와 상기 적어도 하나 이상의 차륜에 마련된 휠 실린더로 유압을 전달하는 유압 회로와 상기 휠 실린더의 유압을 조절하는 인렛 밸브를 포함하는 전자식 브레이크 시스템의 전자식 브레이크 제어 방법에 있어서, 상기 유압 회로의 압력을 추정하는 단계; 및 상기 유압 회로의 압력과 기준 압력의 차이 및 상기 유압 회로의 압력 증가율을 기초로 상기 인렛 밸브의 개방 정도를 조절하는 단계;를 포함하는 전자식 브레이크 제어 방법이 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, an electronic brake comprising a wheel cylinder provided on at least one wheel, a hydraulic circuit for transmitting hydraulic pressure to the wheel cylinder provided on the at least one wheel, and an inlet valve for adjusting the hydraulic pressure of the wheel cylinder. An electronic brake control method of a system, comprising: estimating a pressure of the hydraulic circuit; and adjusting the degree of opening of the inlet valve based on the difference between the pressure of the hydraulic circuit and the reference pressure and the pressure increase rate of the hydraulic circuit.
또한, 상기 전자식 브레이크 시스템은 브레이크 페달의 답력에 따라 오일을 토출하는 마스터 실린더와 상기 마스터 실린더와 연결되고 오일이 저장되는 리저버와 페달 위치 센서에서 출력되는 전기적 신호에 의해 작동하는 상기 모터의 회전력을 이용하여 액압을 발생시키는 액압 공급장치와 상기 액압 공급장치에서 토출되는 액압을 적어도 하나 이상의 차륜에 마련되는 휠 실린더로 전달하는 제 1 유압 회로 및 액압 공급장치에서 토출되는 액압을 적어도 하나 이상의 차륜에 마련되는 휠 실린더로 전달하는 제 2 유압 회로를 더 포함할 수 있다.In addition, the electronic brake system uses the rotational force of the motor operated by an electric signal output from a master cylinder that discharges oil according to the pedal force of the brake pedal, a reservoir connected to the master cylinder and storing oil, and a pedal position sensor. A hydraulic pressure supply device for generating hydraulic pressure and a first hydraulic circuit for transferring the hydraulic pressure discharged from the hydraulic pressure supply device to a wheel cylinder provided on at least one wheel and a hydraulic pressure discharged from the hydraulic pressure supply device are provided on at least one wheel A second hydraulic circuit for transmitting to the wheel cylinder may be further included.
또한, 상기 유압 회로의 압력과 기준 압력의 차이 및 상기 유압 회로의 압력 증가율을 기초로 상기 인렛 밸브의 개방 정도를 조절하는 단계;는 상기 적어도 하나 이상의 휠에 있어서, 목표 압력이 두 개 이상인 경우에 상기 유압 회로의 압력과 기준 압력의 차이 및 상기 유압 회로의 압력 증가율을 기초로 상기 인렛 밸브의 개방 정도를 조절하는 전자식 브레이크 제어 방법이 제공될 수 있다.In addition, adjusting the degree of opening of the inlet valve based on the difference between the pressure of the hydraulic circuit and the reference pressure and the pressure increase rate of the hydraulic circuit; An electronic brake control method may be provided in which the degree of opening of the inlet valve is adjusted based on the difference between the pressure of the hydraulic circuit and the reference pressure and the pressure increase rate of the hydraulic circuit.
또한, 상기 유압 회로의 압력과 기준 압력의 차이 및 상기 유압 회로의 압력 증가율을 기초로 보상 듀티를 결정하는 단계; 및 상기 보상 듀티와 기준 듀티를 합산하여 상기 인렛 밸브의 개방 정도를 조절할 상기 인렛 밸브의 듀티를 산출하는 단계;를 더 포함할 수 있다. In addition, determining a compensation duty based on the difference between the pressure of the hydraulic circuit and the reference pressure and the pressure increase rate of the hydraulic circuit; and calculating a duty of the inlet valve to adjust an opening degree of the inlet valve by summing the compensation duty and the reference duty.
또한, 상기 목표 압력에 도달하면 산출된 인렛 밸브의 듀티 제어를 해제하고, 상기 인렛 밸브를 폐쇄(클로즈드)하는 단계;를 더 포함할 수 있다. The method may further include releasing the calculated duty control of the inlet valve and closing (closed) the inlet valve when the target pressure is reached.
또한, 상기 유압 회로의 압력과 기준 압력의 차이 및 상기 유압 회로의 압력 증가율을 기초로 보상 듀티를 결정하는 단계; 는 상기 유압 회로의 압력 증가율이 양이면, 음의 보상 듀티를 제공하고, 상기 유압 회로의 압력 증가율이 음이면, 양의 보상 듀티를 제공할 수 있다.In addition, determining a compensation duty based on the difference between the pressure of the hydraulic circuit and the reference pressure and the pressure increase rate of the hydraulic circuit; When the pressure increase rate of the hydraulic circuit is positive, a negative compensation duty may be provided, and when the pressure increase rate of the hydraulic circuit is negative, a positive compensation duty may be provided.
또한, 상기 유압 회로의 압력 증가율이 음이고, 상기 유압 회로의 압력과 기준압력의 차이가 양이면, 상기 기준 듀티로 상기 인렛 밸브의 개방 정도를 조절하는 단계;를 더 포함할 수 있다.The method may further include adjusting the degree of opening of the inlet valve with the reference duty when the pressure increase rate of the hydraulic circuit is negative and the difference between the pressure of the hydraulic circuit and the reference pressure is positive.
또한, 상기 유압 회로의 압력 증가율이 양이고, 상기 유압 회로의 압력과 기준 압력의 차이가 양이면, 상기 목표 압력과 현재 휠의 압력의 차이가 미리 설정한 임계값보다 크면, 듀티 임계 보상 제어를 수행하는 단계;를 더 포함할 수 있다. In addition, if the pressure increase rate of the hydraulic circuit is positive, the difference between the pressure of the hydraulic circuit and the reference pressure is positive, and the difference between the target pressure and the current wheel pressure is greater than a preset threshold, duty threshold compensation control is performed. Performing; may further include.
본 발명의 실시예는 적어도 하나 이상의 휠에 복수의 목표 압력이 제공되어야 하는 경우에 압력 보상을 정확하고 신속하게 할 수 있다. According to the embodiments of the present invention, pressure compensation can be accurately and quickly performed when a plurality of target pressures are to be provided to at least one wheel.
도 1은 본 발명의 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 서킷 압력과 기준압력의 오차와 서킷 압력 증가율을 모두 고려하여 압력 보상 정도를 산출하는 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 5는 일 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템의 제어 방법을 나타낸 순서도이다. 1 is a hydraulic circuit diagram showing a non-braking state of an electronic brake system according to an embodiment of the present invention.
2 is a configuration diagram illustrating an electronic brake system according to an exemplary embodiment.
3 is an internal block diagram of an electronic brake system according to an embodiment.
4 is a graph for explaining a method for calculating the degree of pressure compensation in consideration of both the circuit pressure and the reference pressure error and the circuit pressure increase rate.
5 is a flowchart illustrating a control method of an electronic brake system according to an exemplary embodiment.
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 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following examples are presented to sufficiently convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. The present invention may be embodied in other forms without being limited to only the embodiments presented herein. In the drawings, in order to clarify the present invention, illustration of parts irrelevant to the description may be omitted, and the size of components may be slightly exaggerated to aid understanding.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템(1)의 비 제동시의 상태를 나타내는 유압회로도이다.1 is a hydraulic circuit diagram showing a non-braking state of an
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.Referring to FIG. 1, the
마스터 실린더(20)는 적어도 하나의 챔버를 구비하도록 구성되어 액압을 발생시킬 수 있다. 일 예로, 마스터 실린더(20)는 제1 마스터 챔버(20a)와 제2 마스터 챔버(20b)를 구비할 수 있다.The
도 1을 참조하면, 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.Referring to FIG. 1, the
반력 피스톤(52)과 반력 스프링(53)은 시뮬레이션 챔버(51)로 유입되는 오일에 의해 시뮬레이션 챔버(51) 내에서 일정 범위의 변위를 갖도록 설치된다.The
한편, 도면에 도시된 반력 스프링(53)은 반력 피스톤(52)에 탄성력을 제공할 수 있는 하나의 실시예에 불과한 것으로, 형상 변형에 의해 탄성력을 저장할 수 있는 다양한 실시예를 포함할 수 있다. 일 예로, 고무 등의 재질로 마련되거나, 코일 또는 판 형상을 구비함으로써 탄성력을 저장할 수 있는 다양한 부재를 포함한다.On the other hand, the
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.The
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.On the other hand,
한편, 시뮬레이터 밸브(54)는 평소 닫힌 상태를 유지하는 평상시 폐쇄형 솔레노이드 밸브로 구성될 수 있다. Meanwhile, the
시뮬레이터 밸브(54)는 운전자가 브레이크 페달(10)에 답력을 가하는 경우 개방되어 시뮬레이션 챔버(51) 내의 오일을 리저버(30)로 전달할 수 있다.The
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. In addition, a
페달 시뮬레이션 장치(50)의 동작 모습에 대하여 설명하면, 운전자가 브레이크 페달(10)에 답력을 제공 시 페달 시뮬레이터의 반력 피스톤(52)이 반력 스프링(53)을 압축하면서 밀어내는 시뮬레이션 챔버(51) 내의 오일은 시뮬레이터 밸브(54)를 통해 리저버(30)로 전달되고, 이 과정에서 운전자는 페달감을 제공받게 된다. 그리고 운전자가 브레이크 페달(10)에 답력을 해제시 반력 스프링(53)이 반력 피스톤(52)을 밀어내면서 반력 피스톤(52)이 원래의 상태로 복귀하고, 리저버(30)의 오일이 시뮬레이터 밸브(54)가 설치되는 유로와 체크밸브(55)가 설치되는 유로를 통해 시뮬레이션 챔버(51) 내에 유입되면서 시뮬레이션 챔버(51) 내부에 오일이 가득 찰 수 있다.Referring to the operation of the
이와 같이, 시뮬레이션 챔버(51) 내부는 항상 오일이 채워진 상태이기 때문에 시뮬레이션 장치(50)의 작동 시 반력 피스톤(52)의 마찰이 최소화되어 시뮬레이션 장치(50)의 내구성이 향상됨은 물론, 외부로부터 이물질의 유입이 차단될 수 있다.In this way, since the inside of the
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 전자제어유닛(ECU, 미도시)을 포함할 수 있다.The
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.The hydraulic
다음으로, 제1 압력챔버(112)와 제2 압력챔버(113)에 연결되는 유로들(211, 212, 213, 214, 215, 216, 217)과 밸드들(231, 232, 233, 234, 235, 236, 241, 242, 243)에 대하여 설명하기로 한다.Next, the
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.The second
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.In addition, the
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.And, the first and
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.On the other hand, the fourth
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.In addition, the
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 전자제어유닛으로부터 개방신호를 받으면 밸브가 열리도록 작동하는 노말 클로즈 타입(Normal Cloesd type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다.The
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.The
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 전자제어유닛(2000)으로부터 개방신호를 받으면 밸브가 열리도록 작동하는 노말 클로즈 타입(Normal Cloesd type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다.In addition, the
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.The
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.In addition, the
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.In addition, the
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.In addition, the
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.The
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.The hydraulic
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.Similarly, the hydraulic pressure generated in the second pressure chamber 113 while the
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.In addition, while the
다음으로 액압 공급장치(100)의 모터(120)와 동력변환부(130)에 대하여 설명하기로 한다.Next, the
모터(120)는 전자제어유닛(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. 이러한 모터(120)는 이미 널리 알려진 공지의 기술이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.The
한편, 전자제어유닛은 모터(120)를 포함하여 후술할 본 발명의 전자식 브레이크 시스템(1)에 구비된 밸브들(54, 60, 221a, 221b, 221c, 221d, 222a, 222b, 222c, 222d, 233, 235, 236, 243)을 제어한다. 브레이크 페달(10)의 변위에 따라 복수의 밸브들이 제어되는 동작에 대해서는 후술하기로 한다.On the other hand, the electronic control unit includes the
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.The driving force of the
동력변환부(130)는 회전력을 직선운동으로 변환하는 장치로서, 일 예로 웜샤프트(131)와 웜휠(132)과 구동축(133)으로 구성될 수 있다.The
웜샤프트(131)는 모터(120)의 회전축과 일체로 형성될 수 있고, 외주면에 웜이 형성되어 웜휠(132)과 맞물리도록 결합하여 웜휠(132)을 회전시킨다. 웜휠(132)은 구동축(133)과 맞물리도록 연결되어 구동축(133)을 직선 이동시키고, 구동축(133)은 유압피스톤(114)과 연결되어 유압피스톤(114)을 실린더블록(111) 내에서 슬라이딩 이동시킨다.The
이상의 동작들을 다시 설명하면, 브레이크 페달(10)에 변위가 발생하면서 페달 변위센서(11)에 의해 감지된 신호는 전자제어유닛(2000)에 전달되고, 전자제어유닛은 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.To explain the above operations again, while displacement occurs in the
반대로, 브레이크 페달(10)에 답력이 제거되면 전자제어유닛은 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.Conversely, when the pedal force is removed from the
한편, 액압과 부압의 발생은 위와 반대 방향으로도 가능하다. 즉, 브레이크 페달(10)에 변위가 발생하면서 페달 변위센서(11)에 의해 감지된 신호는 전자제어유닛(ECU, 미도시)에 전달되고, 전자제어유닛은 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.On the other hand, the generation of hydraulic pressure and negative pressure is also possible in the opposite direction. That is, while displacement occurs in the
반대로, 브레이크 페달(10)에 답력이 제거되면 전자제어유닛은 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.Conversely, when the pedal force is removed from the
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.As such, the hydraulic
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 밸브들(54, 60, 221a, 221b, 221c, 221d, 222a, 222b, 222c, 222d, 233, 235, 236, 243)을 제어함으로써 결정될 수 있다. 이에 대하여는 뒤에서 상세히 설명하기로 한다.Meanwhile, when the
도면에 도시되지는 않았지만 동력변환부(130)는 볼스크류 너트 조립체로 구성될 수도 있다. 예컨대, 모터(120)의 회전축과 일체로 형성되거나 모터(120)의 회전축과 같이 회전하도록 연결되는 스크류와, 회전이 제한된 상태로 스크류와 나사결합되어 스크류의 회전에 따라 직선운동하는 볼너트로 구성될 수 있다. 유압피스톤(114)은 동력변환부(130)의 볼너트와 연결되어 볼너트의 직선운동에 의해 압력챔버를 가압한다. 이와 같은 볼스크류 너트 조립체의 구조는 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 장치로서 이미 널리 알려진 공지의 기술이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.Although not shown in the drawing, the
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.In addition, it should be understood that the
또한, 본 발명의 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템(1)은 비 정상적으로 작동하는 때(폴백 모드, fallback mode)에 마스터 실린더(20)로부터 토출된 오일을 직접 휠 실린더(40)로 공급할 수 있는 제1 및 제2 백업유로(251, 252)를 더 포함할 수 있다.In addition, the
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.A
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.In addition, the first and
다음으로, 도 1을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 유압 제어유닛(200)에 대하여 설명하기로 한다.Next, a
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.The
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.The first
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.The
그리고 인렛밸브(221)는 휠 실린더(40)의 상류측에 배치되며 정상상태에서는 개방되어 있다가 전자제어유닛(2000)에서 폐쇄신호를 받으면 밸브가 닫히도록 작동하는 노말 오픈 타입(Normal Open type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다.In addition, the
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.In addition, the
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.In addition, the
그리고 아웃렛밸브(222)는 평상시 닫혀있다가 전자제어유닛(2000)으로부터 개방신호를 받으면 밸브가 열리도록 작동하는 노말 클로즈 타입(Normal Cloesd type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다.In addition, the outlet valve 222 may be provided as a normally closed type solenoid valve that operates to open when an open signal is received from the
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.Also, the
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.At this time, the
한편, 미설명된 참조부호 "PS11"은 제1 유압서킷(201)의 액압을 감지하는 제1 유압유로 압력센서고, "PS12"은 제2 유압서킷(202)의 액압을 감지하는 제2 유압유로 압력센서고, "PS2"는 마스터 실린더(20)의 오일압력을 측정하는 백업유로 압력센서다. 그리고 "MPS"는 모터(120)의 회전각 또는 모터의 전류를 제어하는 모터 제어센서다.Meanwhile, unexplained reference numeral "PS11" denotes a first hydraulic oil pressure sensor that senses the hydraulic pressure of the first
이하, 본 발명의 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템(1)의 동작에 대해서 자세히 설명한다.Hereinafter, the operation of the
액압 공급장치(100)는 저압 모드와 고압 모드를 구분하여 사용할 수 있다. 저압 모드와 고압 모드는 유압 제어유닛(200)의 동작을 달리함으로써 변경될 수 있다. 액압 공급장치(100)는 고압 모드를 사용함으로써 모터(120)을 출력을 증가시키기 않고서도 높은 액압을 생성할 수 있다. 따라서 브레이크 시스템의 가격과 무게를 낮추면서도 안정적인 제동력을 담보할 수 있게 된다.The hydraulic
보다 상세하게 설명하면, 유압피스톤(114)은 전진하면서 제1 압력챔버(112)에 액압을 발생시킨다. 유압피스톤(114)이 초기 상태에서 전진할수록, 즉, 유압피스톤(114)의 스트로크가 증가할 수록 제1 압력챔버(112)에서 휠 실린더(40)로 전달되는 오일의 양이 증가하면서 제동압력이 상승한다. 하지만, 유압피스톤(114)의 유효 스트로크가 존재하기 때문에 유압피스톤(114)의 전진으로 인한 최대 압력이 존재한다.More specifically, the
이 때, 저압 모드의 최대 압력은 고압 모드의 최대 압력 보다 작다. 그러나 고압 모드는 저압 모드와 비교할 때 유압피스톤(114)의 스트로크 당 압력 증가율이 작다. 제1 압력챔버(112)에서 밀려난 오일이 모두 휠 실린더(40)로 유입되는 것이 아니라 일부가 제2 압력챔버(113)로 유입되기 때문이다. At this time, the maximum pressure in the low pressure mode is smaller than the maximum pressure in the high pressure mode. However, in the high pressure mode, the pressure increase rate per stroke of the
따라서 제동 응답성이 중요한 제동 초기에는 스트로크 당 압력 증가율이 큰 저압 모드를 사용하고, 최대 제동력이 중요한 제동 후기에는 되대 압력이 큰 고압 모드를 사용할 수 있다.Therefore, a low pressure mode with a large pressure increase per stroke may be used in the early stage of braking where braking response is important, and a high pressure mode with a large pressure may be used in the late stage of braking where maximum braking force is important.
운전자에 의한 제동이 시작되면 페달 변위센서(11)를 통하여 운전자가 밟는 브레이크 페달(10)의 압력 등의 정보를 통해 운전자의 요구 제동량을 감지할 수 있다. 전자제어유닛(2000)은 페달 변위센서(11)로부터 출력된 전기적 신호를 입력받아 모터(120)를 구동하게 된다.When braking by the driver starts, the braking amount requested by the driver may be detected through information such as pressure of the
또한, 전자제어유닛(2000)은 마스터 실린더(20)의 출구 측에 마련된 백업유로 압력센서(PS2)와 제2 유압서킷(202)에 마련된 유압유로 압력센서(PS1)를 통하여 회생 제동량의 크기를 입력 받고, 운전자의 요구 제동량과 회생 제동량의 차이에 따라 마찰 제동량의 크기를 계산하여 휠 실린더(40)의 증압 또는 감압 크기를 파악할 수 있다.In addition, the
또한, 전자식 브레이크 시스템(1)은 도시디지는 않았으나, ABS 작동과 같이, 복수의 휠을 선별적으로 제동할 수도 있다. 일 예로, 유압피스톤(114)이 전진하면서 선별적으로 제동할 수 있으며, 다른 일 예로, 유압피스톤(114)이 후진하면서 선별적으로 제동할 수도 있다. Also, although not shown, the
먼저, 유압 피스톤이(114)이 전진하면서 선별적으로 제동하는 것은, 브레이크 페달(10)의 답력에 따라 모터(120)가 작동하면, 이 모터(120)의 회전력이 동력전달부(130)를 통해 액압 제공유닛(110)으로 전달됨에 따라 액압을 발생시킨다. 이때, 제1 및 제2 컷밸브(261, 262)가 폐쇄되어 마스터 실린더(20)에서 토출되는 유압이 휠 실린더(40)로 전달되지 않게 된다.First, the
유압피스톤(114)이 전진하면서 제1 압력챔버(112)에 액압을 발생시키고, 제4 인렛밸브(221d)는 열린 상태로 마련되어 제1 유압유로(211)과 제3 유압유로(213)를 통해 전달되는 액압이 좌측 전륜(FL)에 위치하는 휠 실린더(40)를 작동 시켜 제동력을 발생시킨다.While the
이 때, 제1 내지 제3 인렛밸브들(221a, 221b, 221c)은 닫힌 상태로 전환되고, 제1 내지 제4 아웃렛밸브들(222a, 222b, 222c, 222d)은 닫힌 상태를 유지한다. 그리고 제3 덤프밸브(243)는 열린 상태로 마련되어 리저버(30)로부터 제2 압력챔버(113)에 오일을 충진시킨다.At this time, the first to
다른 일 예로, 유압피스톤(114)이 후진하면서 선별적으로 제동하는 것은, 유압피스톤(114)이 후진하면서 제2 압력챔버(113)에 액압을 발생시키고, 제1 인렛밸브(221a)가 열린 상태로 마련되어 제4 유압유로(214)와 제2 유압유로(212)를 통해 전달되는 액압이 우측 전륜(FR)에 위치하는 휠 실린더(40)를 작동 시켜 제동력을 발생시킨다.As another example, selective braking while the
이 때, 제2 내지 제4 인렛밸브들(221b, 221c, 221d)은 닫힌 상태로 전환되고, 제1 내지 제4 아웃렛밸브들(222a, 222b, 222c, 222d)은 닫힌 상태를 유지한다.At this time, the second to
즉, 본 발명의 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템(1)은 모터(120)와, 각 밸브들(54, 60, 221a, 221b, 221c, 221d, 222a, 222b, 222c, 222d, 233, 235, 236, 243)의 동작을 독립적으로 제어함으로써 요구되는 압력에 따라 선택적으로 각 차륜(RL, RR, FL, FR)의 휠 실린더(40)에 액압을 전달하거나 배출시킬 수 있어 정밀한 압력제어가 가능하게 된다.That is, the
다음으로, 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)와 연결된 상태를 나타낸 블럭 구성도이고, 도 3은 세부 블록도이다.Next, FIG. 2 is an internal block diagram of the
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.Referring to FIG. 3 , the
입력부(102)는 브레이크 장치(1000)의 모터 위치 센서(MPS), 브레이크 페달(10), 모터(120), 피스톤(114), 압력 센서(PS), 및 인렛 밸브(221)로부터 동작 신호를 입력 받는다. The
여기서, 브레이크 장치(1000)는 부스팅 압력과 제동 압력을 하나의 모터(120)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. Here, the
이러한, 모터(120)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.Although the
판단부(104)는 차량(1)의 각 휠에 개별적으로 압력을 설정해야하는지를 판단한다. 예를 들어, 각 휠에 개별적으로 압력을 설정해야하는 경우는 차량(1)의 자세 제어를 수행하는 경우와 같이 TCS (Traction Control System)이 동작하는 경우이거나, 감속 주행과 동시에 회전 주행을 하는 경우 등을 들 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 판단부(104)는 차량의 전자식 브레이크 시스템(1) 내 각 휠에 개별적으로 압력을 설정해야하는 모든 경우에 대하여, 제어부(108)에 복수의 목표를 설정해야하는 제어 신호를 송신할 수 있다. The
다음으로, 제어부(108)는 판단부(104)로부터 복수의 목표를 설정해야하는 제어 신호를 수신하면, 인렛 밸브(221)에 흐르는 전류량을 결정한다. 구체적으로, 인렛 밸브(221)의 전류량을 결정하기 위하여 도 4에 도시된 바에 따라 보상 전류량을 결정할 수 있다. 이에 대하여 도4에서 후술한다. Next, the
또한, 제어부(108)는 제어할 휠의 압력을 상승시키기 위하여 인렛 밸브(221)에 서킷 압력과 휠의 압력 사이에 평형을 이루도록 기준 듀티(Base Duty: DB)로 전자기력(Magnetic Force)을 인가한다. 이 대, 기준 듀티(DB)는 휠 추정 압력 중에서 가장 높은 압력과 휠의 목표 압력 중 가장 높은 압력 중에 큰 값을 기준 압력으로 선정하고, 제어할 휠의 추정 압력을 참조하여 설정할 수 있다. In addition, the
다만, 제어부(108)는 기준 듀티(DB)에 추가적으로 보상 듀티(Dc)를 합산하여 각 휠을 개별적으로 제어한다. 도 4는 서킷 압력과 기준 압력의 오차와 서킷 압력 증가율을 모두 고려하여 압력 보상하는 방법을 설명하기 위한 그래프이다. However, the
단, 서킷 압력과 기준 압력의 오차와 서킷 압력 증가율을 고려하여 보상 듀티(Dc)의 방향을 결정한다. However, the direction of the compensation duty (D c ) is determined by considering the error between the circuit pressure and the reference pressure and the circuit pressure increase rate.
일 예로, 제어부(108)는 서킷 압력(CP)과 기준 압력(RefP)의 차가 0보다 크고, 서킷 압력 증가율(CP-rate)가 0보다 크고, 인렛 밸브(221)가 개방 상태이면, 보상 듀티(Dc)를 음의 방향으로 결정한다. 단, 제어부(108)는 해당 휠의 압력 상승 속도가 서킷 압력의 제공 속도보다 크도록 제한한다. For example, if the difference between the circuit pressure CP and the reference pressure RefP is greater than 0, the circuit pressure increase rate CP-rate is greater than 0, and the
또한, 제어부(108)는 서킷 압력(CP)과 기준 압력(RefP)의 차가 0보다 작거나 같고, 서킷 압력 증가율(CP-rate)가 0보다 크고, 인렛 밸브(221)가 개방 상태이면, 보상 듀티(Dc)를 음의 방향으로 결정한다. 단, 제어부(108)는 해당 휠의 압력 상승 속도가 서킷 압력의 제공 속도보다 작도록 제한한다. 후술하는 제어부(108)의 동작을 설명하기 위하여 해당 제어 조건을 "제 1 상 제어"라고 한다. In addition, the
또한, 제어부(108)는 서킷 압력(CP)과 기준 압력(RefP)의 차가 0보다 작거나 같고, 서킷 압력 증가율(CP-rate)가 0보다 크고, 인렛 밸브(221)가 개방 상태이면, 보상 듀티(Dc)를 음의 방향으로 결정한다. 단, 제어부(108)는 해당 휠의 압력 상승 속도가 서킷 압력의 제공 속도보다 작도록 제한한다. 후술하는 제어부(108)의 동작을 설명하기 위하여 해당 제어 조건을 "제 2 상 제어"라고 한다.In addition, the
또한, 제어부(108)는 서킷 압력(CP)과 기준 압력(RefP)의 차가 0보다 크고, 서킷 압력 증가율(CP-rate)가 0보다 작고(즉, 서킷 압력이 감소하고), 인렛 밸브(221)가 개방 상태이면, 별도의 보상 듀티(Dc)가 없도록 결정한다. 단, 제어부(108)는 기준 듀티(Base Duty: DB)로 인렛 밸브 제어 시 해당 휠의 압력 상승 속도가 서킷 압력의 제공 속도보다 작도록 제한한다. 후술하는 제어부(108)의 동작을 설명하기 위하여 해당 제어 조건을 "제 4 상 제어"라고 한다.In addition, the
또한, 제어부(108)는 서킷 압력(CP)과 기준 압력(RefP)의 차가 0보다 작거나 같고, 서킷 압력 증가율(CP-rate)가 0보다 작고(즉, 서킷 압력이 감소하고), 인렛 밸브(221)가 폐쇄된(close) 상태이면, 보상 듀티(Dc)를 양의 방향으로 결정한다. 특히, 해당 제어 조건을 "제 3 상 제어"라고 하며, 제어부(108)는 제 3 상 제어 시 제 1 상, 제 2 상 또는 제 4상으로의 전환 대기 가능 상태로 대기 한다.In addition, the
도 4는 서킷 압력과 기준 압력의 차이(CP-RefP)와 서킷 압력 증가율(CP-rate)를 고려하여 결정한 상 제어에서의 더욱 상세하게 보상 듀티(Dc)를 결정하는 방법을 설명하기 위한 그래프이다. 4 is a graph for explaining a method of determining the compensation duty (Dc) in more detail in the phase control determined by considering the difference between the circuit pressure and the reference pressure (CP-RefP) and the circuit pressure increase rate (CP-rate). .
먼저, 제어부(108)는 제 1상 제어에 있어서, 서킷 압력과 기준 압력의 차이(CP-RefP)가 제 1 임계 차이(diff1)와 비교하여 보상 듀티를 다르게 설정한다. First, in the first-phase control, the
뿐만 아니라, 제어부(108)는 제 1 상 제어 및 제 2 상 제어에 있어서, 서킷 압력 증가율(CP-rate)이 제 1 임계 증가율(rate1)과 비교하여 보상 듀티를 다르게 설정한다. In addition, in the first phase control and the second phase control, the
구체적으로, 제어부(108)는 제 1 상 제어에 있어서, 서킷 압력 증가율이 제 1 임계 증가율보다 크면, 서킷 압력의 여유 마진이 없으나, 서킷 압력이 충분히 빠르게 증가하는 것으로 판단하여, 보상 듀티를 Dca1 으로 결정한다.Specifically, in the first-phase control, when the circuit pressure increase rate is greater than the first threshold increase rate, the
또한, 제어부(108)는 제 1 상 제어에 있어서, 서킷 압력 증가율이 제 1 임계 증가율보다 작으면, 서킷 압력 여유 마진이 없으나, 서킷 압력이 천천히 증가하는 것으로 판단하여, 보상 듀티를 Dcb1 로 결정한다. In addition, in the first phase control, if the circuit pressure increase rate is less than the first threshold increase rate, the
구체적으로, 제어부(108)는 제 2 상 제어에 있어서, 서킷 압력 증가율이 제 1 임계 증가율보다 크고, 서킷 압력과 기준 압력의 차이(CP-RefP)가 제 1 임계 차이보다 작으면, 서킷 압력의 여유 마진이 크지 않으나, 서킷 압력이 충분히 빠르게 증가하는 것으로 판단하여, 보상 듀티를 Dca2 로 결정한다.Specifically, in the second phase control, the
또한, 제어부(108)는 제 2 상 제어에 있어서, 서킷 압력 증가율이 제 1 임계 증가율보다 작고, 서킷 압력과 기준 압력의 차이(CP-RefP)가 제 1 임계 차이보다 작으면, 서킷 압력의 여유 마진이 크지 않으나, 서킷 압력이 천천히 증가하는 것으로 판단하여, 보상 듀티를 Dcb2 로 결정한다.Also, in the second phase control, if the circuit pressure increase rate is less than the first threshold increase rate and the difference between the circuit pressure and the reference pressure (CP-RefP) is less than the first threshold difference, the
또한, 제어부(108)는 제 2 상 제어에 있어서, 서킷 압력 증가율이 제 1 임계 증가율보다 크고, 서킷 압력과 기준 압력의 차이(CP-RefP)가 제 1 임계 차이보다 크면, 서킷 압력의 여유 마진이 충분하고, 서킷 압력이 충분히 빠르게 증가하는 것으로 판단하여, 보상 듀티를 Dca3 로 결정한다.In addition, in the second phase control, if the circuit pressure increase rate is greater than the first threshold increase rate and the difference between the circuit pressure and the reference pressure (CP-RefP) is greater than the first threshold difference, the
또한, 제어부(108)는 제 2 상 제어에 있어서, 서킷 압력 증가율이 제 1 임계 증가율보다 작고, 서킷 압력과 기준 압력의 차이(CP-RefP)가 제 1 임계 차이보다 크면, 서킷 압력의 여유 마진이 충분하나, 서킷 압력이 천천히 증가하는 것으로 판단하여, 보상 듀티를 Dcb3 로 결정한다.Also, in the second phase control, if the circuit pressure increase rate is less than the first threshold increase rate and the difference between the circuit pressure and the reference pressure (CP-RefP) is greater than the first threshold difference, the
이 때, 제 1 상 제어와 제 2 상 제어에서 결정된 보상 듀티인 Dca1, Dcb1, Dca2, Dcb2, Dca3, Dcb3는 모두 음의 방향으로 결정된다. At this time, D ca1 , D cb1 , D ca2 , D cb2 , D ca3 , and D cb3 , which are compensation duties determined in the first-phase control and the second-phase control, are all determined in negative directions.
다음으로, 제어부(108)는 제 3 상 제어에 있어서, 서킷 압력과 기준 압력의차이 (CP-RefP)가 0보다 작고, 서킷 압력증가율이 음의 값인 경우에 있어서, 제 2 임계 증가율(rate2)보다 작으면, 서킷 압력 여유 마진이 없으나, 서킷 압력이 빠르게 감소 중인 것으로 판단하여, 보상 듀티를 Dcd1 로 결정한다.Next, in the third phase control, when the difference between the circuit pressure and the reference pressure (CP-RefP) is less than 0 and the circuit pressure increase rate is a negative value, the
또한, 제어부(108)는 제 3 상 제어에 있어서, 서킷 압력과 기준 압력의 차이 (CP-RefP)가 0보다 작고, 서킷 압력증가율이 음의 값인 경우에 있어서, 제 2 임계 증가율(rate2)보다 크면, 서킷 압력 여유 마진이 없으나, 서킷 압력이 천천히 감소 중인 것으로 판단하여, 보상 듀티를 Dcc1 로 결정한다.Further, in the third-phase control, the
또한, 제어부(108)는 제 4상 제어에 있어서, 보상 듀티를 부여하지 않는다. Also, in the fourth-phase control, the
다음으로, 제어부(108)의 듀티 보상 제어 주기에 대하여 설명한다. Next, the duty compensation control cycle of the
제어부(108)의 듀티 보상 제어 주기는 크게 제 1 단계 내지 제 4 단계로 구성될 수 있다. 제어부(108)의 듀티 보상 제어 주기는 제 1 단계에서 시작되어, 제 4 단계에서 인렛 밸브(221)의 완전 폐쇄 제어를 수행한다. 이후, 제 4 단계 이후, 제 1 단계로 다시 제어를 시작할 수 있다. The duty compensation control cycle of the
먼저, 제 1 단계에서, 제어부(108)는 입력부(102)에서 획득한 서킷 압력값을 통하여 휠의 압력이 상승하는 경우에 기준 듀티에 추가할 보상 듀티를 결정하기 시작한다. 즉, 최초 듀티값을 결정하는 것으로, 제어부(108)는 최초 듀티(D1)를 기준 듀티(DB)와 보상 듀티(Dc)의 합으로 결정한다.First, in the first step, the
이 때, 앞서 설명한 바에 따라, 제 1 상 제어 조건을 만족하는 경우, 최초 듀티(D1)은 DB에 음의 보상 듀티(Dc)가 합산되고, 이 때, 보상 듀티는 Dca2, Dcb2, Dca3, 또는 Dcb3 중 적어도 하나로 설정될 수 있다. At this time, as described above, when the first-phase control condition is satisfied, the initial duty (D1) is the negative compensation duty (Dc) added to DB , and at this time, the compensation duty is Dca2, Dcb2, Dca3, or at least one of Dcb3.
또한, 제 2 상 제어 조건을 만족하는 경우, 최초 듀티(D1)은 DB에 음의 보상 듀티(Dc)가 합산되고, 이 때, 보상 듀티는 Dca1, 또는Dcb1 중 적어도 하나로 설정될 수 있다.In addition, when the second-phase control condition is satisfied, the initial duty D1 is obtained by adding a negative compensation duty Dc to D B , and in this case, the compensation duty may be set to at least one of Dca1 and Dcb1.
또한, 제 3 상 제어 조건을 만족하는 경우, 최초 듀티(D1)은 DB에 양의 보상 듀티(Dc)가 합산되고, 이 때, 보상 듀티는 Dcc1, 또는Dcd1 중 적어도 하나로 설정될 수 있다.In addition, when the third-phase control condition is satisfied, the initial duty D1 is obtained by adding a positive compensation duty Dc to DB , and at this time, the compensation duty may be set to at least one of Dcc1 and Dcd1.
또한, 제 4 상 제어 조건을 만족하는 경우, 최초 듀티(D1)은 기준 듀티(DB)로 설정될 수 있다. In addition, when the fourth-phase control condition is satisfied, the initial duty D1 may be set as the reference duty D B .
이후, 제어부(108)는 최초 듀티(D1)를 산출한 이후, 제 2 단계 진입으로 판단하여, 제 2 단계 듀티(D2)를 산출한다.Then, after calculating the initial duty D1, the
제 2 단계 진입 시, 제어부(108)는 최초 듀티(D1)의 상에서 전환이 있는지를 판단한다. Upon entering the second step, the
만일, 최초 듀티(D1)시 판단한 상과 동일한 경우, 최초 듀티(D1)을 유지한다.If it is the same as the phase determined during the initial duty (D1), the initial duty (D1) is maintained.
단, 최초 듀티(D1)가 제 3 상 제어 또는 제 4상 제어인 경우에 있어서, 서킷 압력 감소가 더욱 커져 감소량이 제 2 임계 증가율보다 커지면(도 4에서 동일한 상에서 ⓒ에서 ⓓ로 이동), 제 2 듀티(D2)를 기준 듀티 (DB)에 보상 듀티를 (Dcc1)을 합산하여 업데이트한다. However, in the case where the initial duty (D1) is the 3rd phase control or the 4th phase control, if the circuit pressure reduction becomes larger and the reduction amount is greater than the second critical increase rate (moving from ⓒ to ⓓ in the same phase in FIG. 4), the th The 2 duty (D2) is updated by adding the compensation duty (D cc1 ) to the reference duty (D B ).
단, 최초 듀티(D1)이 제 1상 제어 중에 제 1상을 유지하는 경우라면, 제어부(108)는 목표 압력과 추정 압력을 비교하여 음의 보상 듀티를 추가적으로 보상할 수 있다. 이는 이전 최초 듀티(D1)으로 인하여 부족한 휠 압력을 상승시키기 위함이다. However, if the initial duty D1 maintains the first phase during the first phase control, the
일 예로, 최초 듀티(D1)이 제 1 상 제어 중, 목표 압력과 추정 압력의 오차가 미리 설정한 제 1 임계 압력보다 작으면, 최종 듀티(Dfin)를 현재 최초 듀티(D1)을 계속하여 유지한다. For example, if the initial duty (D1) is during the first phase control and the error between the target pressure and the estimated pressure is smaller than the preset first threshold pressure, the final duty (D fin ) continues with the current initial duty (D1). keep
단, 최초 듀티(D1)이 제 1 상 제어 중, 목표 압력과 추정 압력의 오차가 미리 설정한 제 1 임계 압력보다 크면, 최종 듀티(Dfin)를 현재 상태의 제 1상 듀티에 제 1 임계 듀티(Dth1)을 합산하여 결정한다. However, if the error between the target pressure and the estimated pressure is greater than the preset first threshold pressure while the initial duty D1 is in the first phase control, the final duty D fin is set to the first phase duty of the current state. It is determined by adding up the duty (Dth1).
또한, 최초 듀티(D1)이 제 1 상 제어 중, 목표 압력과 추정 압력의 오차가 미리 설정한 제 1 임계 압력보다 큰 제 2 임계 압력보다 크면, 최종 듀티(Dfin)를 현재 상태의 제 1상 듀티에 제 2 임계 듀티(Dth2)을 합산하여 결정한다. In addition, when the initial duty D1 is larger than the second critical pressure, which is greater than the preset first critical pressure, during the first phase control, the error between the target pressure and the estimated pressure is larger than the first critical pressure, the final duty D fin is set to the first It is determined by adding the second critical duty (Dth2) to the phase duty.
만일, 최초 듀티(D1) 판단한 상에서 다른 상으로 전환 시 제어부(108)는 듀티를 재설정한다. 구체적으로, 제어부(108)는 최초 듀티(D1) 설정 시 제 3 상 제어 중이었다가, 이후, 제 1 상, 제 2 상 또는 제 4상 제어를 하게 되는 경우, 휠의 압력을 상승시키기 위하여 듀티를 재설정한다. 또한, 제어부(108)는 다른 상에서 제 3 상으로 전환 시, 서킷 압력의 감소(Drop)을 방지하기 위하여 듀티를 재설정한다. If the first duty (D1) determined phase is switched to another phase, the
일 예로, 제 2 상, 제 3 상 또는 제 4 상에서 제 1 상으로 전환 시, 제 2 듀티(D2)는 기준 듀티(DB)에 음의 보상 듀티(Dc)를 합산하는 것으로, 이 때의 보상 듀티는 Dca2, Dca3, Dcb1, Dcb3 중 적어도 하나가 될 수 있다. For example, when the second phase, the third phase, or the fourth phase is converted to the first phase, the second duty D2 is the sum of the reference duty DB and the negative compensation duty Dc. The compensation duty may be at least one of Dca2, Dca3, Dcb1, and Dcb3.
또한, 제 1상, 제 3상, 또는 제 4상 에서 제 2 상으로 전환 시, 제 2 듀티(D2)는 기준 듀티(DB)에 음의 보상 듀티(Dc)를 합산하는 것으로, 이 때의 보상 듀티는 Dca1, Dcb1 중 적어도 하나가 될 수 있다. In addition, when the first phase, the third phase, or the fourth phase is switched to the second phase, the second duty D2 is the sum of the reference duty D B and the negative compensation duty Dc. At this time, The compensation duty of may be at least one of Dca1 and Dcb1.
또한, 제 1상, 제 2상, 또는 제 4상 에서 제 3 상으로 전환 시, 제 2 듀티(D2)는 기준 듀티(DB)에 양의 보상 듀티(Dc)를 합산하는 것으로, 이 때의 보상 듀티는 Dcc1, Dcd1 중 적어도 하나가 될 수 있다. In addition, when switching from the first phase, the second phase, or the fourth phase to the third phase, the second duty D2 is the sum of the reference duty DB and the positive compensation duty Dc . At this time, The compensation duty of may be at least one of Dcc1 and Dcd1.
또한, 제 1상, 제 2상, 또는 제 3상 에서 제 4 상으로 전환 시, 제 2 듀티(D2)는 기준 듀티(DB)가 된다. Also, when switching from the first phase, the second phase, or the third phase to the fourth phase, the second duty D2 becomes the reference duty DB .
이후, 제어부(108)가 휠 압력 상승 제어가 완료된 것으로 판단하면, 해당 인렛 밸브(221)를 폐쇄 제어하는 제 3 단계에 진입한다. Thereafter, when the
이후, 제어부(108)는 제 4 단계로서, 인렛 밸브 폐쇄 제어 중에 있어서, 다음 제 1 단계의 진입 여부를 대기한다. Thereafter, as a fourth step, the
이상에서는 본 발명에 따른 전자식 브레이크 시스템(1)의 구성에 대하여 인렛 밸브의 듀티 제어 방법에 대하여 설명하였다. In the above, the duty control method of the inlet valve with respect to the configuration of the
이하에서는 본 발명에 따른 전자식 브레이크 시스템(1)의 총괄적인 제어 방법에 대하여 설명한다. Hereinafter, a comprehensive control method of the
구체적으로, 도 5는 일 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템의 제어 방법을 나타낸 순서도이다. Specifically, FIG. 5 is a flowchart illustrating a control method of an electronic brake system according to an exemplary embodiment.
먼저, 전자식 브레이크 시스템(1)은 서킷 압력을 측정한다(500). 구체적으로, 서킷 압력은 서킷에 포함된 적어도 하나 이상의 압력 센서(PS)를 통하여 측정할 수 있다. First, the
이후, 측정된 압력을 기초로 전자 제어 유닛(2000) 내 판단부(104)는 휠(FL, FR, RR, RL)별 개별적인 목표 압력 설정이 필요한지를 판단한다(510). 복수의 목표 압력 설정이 필요하면(510의 예), 복수의 목표 압력 제공 프로세스에 진입한다(520). 구체적으로, 제어부(108)는 상술한 도 4 및 제 1 단계 내지 제 4 단계를 거쳐 휠 별 인렛 밸브(221)의 듀티를 결정할 수 있다(530). Then, based on the measured pressure, the
다음으로, 제어부(108)가 휠 별 목표 압력까지 상승된 것으로 판단하면(540의 예), 제 4 단계로서, 복수의 목표 압력 제공 프로세스를 해제한다(550). Next, when the
다만, 앞서 설명한 바와 달리, 판단부(104)가 휠 별 개별적인 목표 압력 설정이 필요한 것이 아니라고 판단하면(510의 아니오), 일반적인 제동 제어를 수행할 수 있다(560). 즉, 기준 듀티에 따른 인렛 밸브의 제어를 수행하고, 추가적인 보상 듀티를 산출하지 않고, 제동 시의 휠 별 압력 제어를 한다. However, unlike the above description, if the
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.Although an embodiment of the disclosed invention has been shown and described above, the disclosed invention is not limited to the specific embodiment described above, and those skilled in the art to which the disclosed invention belongs without departing from the subject matter claimed in the claims Of course, various modifications are possible by this, and these modifications cannot be individually understood from the disclosed invention.
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 컷밸브10: brake pedal 11: pedal displacement sensor
20: master cylinder 30: reservoir
40: wheel cylinder 50: simulation device
54: simulator valve 60: inspection valve
100: hydraulic pressure supply unit 110: hydraulic pressure supply unit
120: motor 130: power conversion unit
200: hydraulic control unit 201: first hydraulic circuit
202: second hydraulic circuit 211: first hydraulic oil path
212: second hydraulic oil path 213: third hydraulic oil path
214: fourth hydraulic oil path 215: fifth hydraulic oil path
216: sixth hydraulic oil passage 217: seventh hydraulic oil passage
218: eighth hydraulic oil 221: inlet valve
222: outlet valve 223: check valve
231: first control valve 232: second control valve
233: third control valve 234: fourth control valve
235: fifth control valve 236: sixth control valve
241: first dump valve 242: second dump valve
243: third dump valve 251: first backup passage
252: second backup flow path 261: first cut valve
262: second cut valve
Claims (16)
상기 휠 실린더로 유압을 전달하는 유압 회로;
상기 유압 회로의 압력을 감지하는 압력 센서;
상기 휠 실린더의 유압을 조절하는 인렛 밸브;
상기 휠 실린더의 압력을 추정하고, 상기 휠 실린더의 추정된 압력과 상기 차륜을 제동하기 위한 목표 압력을 기초로 기준 압력을 판단하고, 상기 유압 회로의 감지된 압력과 상기 기준 압력의 차이 및 상기 유압 회로의 감지된 압력의 증가율을 기초로 상기 인렛 밸브의 개방 정도를 조절하는 제어부;를 포함하는 전자식 브레이크 시스템.a wheel cylinder provided on at least one wheel;
a hydraulic circuit for transmitting hydraulic pressure to the wheel cylinder;
a pressure sensor for sensing pressure in the hydraulic circuit;
an inlet valve for adjusting the hydraulic pressure of the wheel cylinder;
The pressure of the wheel cylinder is estimated, a reference pressure is determined based on the estimated pressure of the wheel cylinder and a target pressure for braking the wheel, and the difference between the detected pressure of the hydraulic circuit and the reference pressure and the hydraulic pressure An electronic brake system comprising: a control unit that adjusts the degree of opening of the inlet valve based on the increase rate of the pressure detected in the circuit.
상기 전자식 브레이크 시스템은,
브레이크 페달의 답력에 따라 오일을 토출하는 마스터 실린더;
상기 마스터 실린더와 연결되고 오일이 저장되는 리저버;
페달 위치 센서에서 출력되는 전기적 신호에 의해 작동하는 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 포함하는 전자식 브레이크 시스템. According to claim 1,
The electronic brake system,
A master cylinder that discharges oil according to the pressure of the brake pedal;
a reservoir connected to the master cylinder and storing oil;
a hydraulic pressure supply device generating hydraulic pressure using rotational force of a motor operated by an electrical signal output from a pedal position sensor;
a first hydraulic circuit for transferring the hydraulic pressure discharged from the hydraulic pressure supply device to a wheel cylinder provided on at least one wheel; and
The electronic brake system further includes a second hydraulic circuit that transfers the hydraulic pressure discharged from the hydraulic pressure supply device to a wheel cylinder provided on at least one wheel.
적어도 두 개의 휠에 있어서, 목표 압력이 두 개 이상인 경우에 상기 유압 회로의 압력과 기준 압력의 차이 및 상기 유압 회로의 압력 증가율을 기초로 상기 인렛 밸브의 개방 정도를 조절하는 전자식 브레이크 시스템. The method of claim 1, wherein the control unit,
In at least two wheels, when the target pressure is two or more, the electronic brake system controls the opening degree of the inlet valve based on the difference between the pressure of the hydraulic circuit and the reference pressure and the pressure increase rate of the hydraulic circuit.
상기 기준 압력에 기초하여 기준 듀티를 판단하고, 상기 유압 회로의 감지된 압력과 기준 압력의 차이 및 상기 유압 회로의 감지된 압력의 증가율을 기초로 보상 듀티를 결정하고, 상기 보상 듀티와 상기 기준 듀티를 합산하여 상기 인렛 밸브의 개방 정도를 조절할 상기 인렛 밸브의 듀티를 산출하는 전자식 브레이크 시스템. The method of claim 1, wherein the control unit,
Determine a reference duty based on the reference pressure, determine a compensation duty based on a difference between the sensed pressure of the hydraulic circuit and the reference pressure and an increase rate of the sensed pressure of the hydraulic circuit, and determine the compensation duty and the reference duty The electronic brake system for calculating the duty of the inlet valve to adjust the degree of opening of the inlet valve by summing .
상기 목표 압력에 도달하면 산출된 인렛 밸브의 듀티 제어를 해제하고, 상기 인렛 밸브를 폐쇄(클로즈드)하는 전자식 브레이크 시스템. The method of claim 4, wherein the control unit,
When the target pressure is reached, the calculated duty control of the inlet valve is released and the electronic brake system closes (closes) the inlet valve.
상기 유압 회로의 감지된 압력의 증가율이 양이면, 음의 보상 듀티를 제공하고, 상기 유압 회로의 감지된 압력의 증가율이 음이면, 양의 보상 듀티를 제공하는 전자식 브레이크 시스템. The method of claim 4, wherein the control unit,
If the increase rate of the sensed pressure of the hydraulic circuit is positive, a negative compensation duty is provided, and if the rate of increase of the sensed pressure of the hydraulic circuit is negative, a positive compensation duty is provided.
상기 유압 회로의 압력 증가율이 음이고, 상기 유압 회로의 압력과 기준압력의 차이가 양이면, 상기 기준 듀티로 상기 인렛 밸브의 개방 정도를 조절하는 전자식 브레이크 시스템. The method of claim 4, wherein the control unit,
If the pressure increase rate of the hydraulic circuit is negative and the difference between the pressure of the hydraulic circuit and the reference pressure is positive, the electronic brake system controls the degree of opening of the inlet valve with the reference duty.
상기 유압 회로의 감지된 압력의 증가율이 양이고, 상기 유압 회로의 감지된 압력과 상기 기준 압력의 차이가 양이면, 상기 목표 압력과 현재 휠 실린더의 추정된 압력의 차이가 미리 설정한 임계값보다 크면, 듀티 임계 보상 제어를 더 수행하는 전자식 브레이크 시스템. The method of claim 5, wherein the control unit,
If the increase rate of the sensed pressure of the hydraulic circuit is positive and the difference between the sensed pressure of the hydraulic circuit and the reference pressure is positive, the difference between the target pressure and the current estimated pressure of the wheel cylinder is greater than a preset threshold. If large, the electronic brake system further performs duty threshold compensation control.
상기 휠 실린더의 압력을 추정하는 단계;
상기 유압 회로의 압력을 감지하는 단계;
상기 휠 실린더의 추정 압력과 상기 차륜을 제동하기 위한 목표 압력을 기초로 기준 압력을 판단하는 단계; 및
상기 유압 회로의 감지된 압력과 상기 기준 압력의 차이 및 상기 유압 회로의 감지된 압력의 증가율을 기초로 상기 인렛 밸브의 개방 정도를 조절하는 단계;를 포함하는 전자식 브레이크 제어 방법. In the electronic brake control method of an electronic brake system including a wheel cylinder provided on at least one wheel, a hydraulic circuit for transmitting hydraulic pressure to the wheel cylinder, and an inlet valve for adjusting the hydraulic pressure of the wheel cylinder,
estimating the pressure of the wheel cylinder;
sensing the pressure in the hydraulic circuit;
determining a reference pressure based on an estimated pressure of the wheel cylinder and a target pressure for braking the wheel; and
and adjusting an opening degree of the inlet valve based on a difference between the detected pressure of the hydraulic circuit and the reference pressure and an increase rate of the detected pressure of the hydraulic circuit.
브레이크 페달의 답력에 따라 오일을 토출하는 마스터 실린더와 상기 마스터 실린더와 연결되고 오일이 저장되는 리저버와 페달 위치 센서에서 출력되는 전기적 신호에 의해 작동하는 모터의 회전력을 이용하여 액압을 발생시키는 액압 공급장치와 상기 액압 공급장치에서 토출되는 액압을 적어도 하나 이상의 차륜에 마련되는 휠 실린더로 전달하는 제 1 유압 회로 및 액압 공급장치에서 토출되는 액압을 적어도 하나 이상의 차륜에 마련되는 휠 실린더로 전달하는 제 2 유압 회로를 더 포함하는 전자식 브레이크 제어 방법 10. The method of claim 9, wherein the electronic brake system
A master cylinder that discharges oil according to the pressure of the brake pedal, a reservoir that is connected to the master cylinder and stores oil, and a hydraulic pressure supply device that generates hydraulic pressure using the rotational force of a motor operated by an electrical signal output from a pedal position sensor. and a first hydraulic circuit for transferring the hydraulic pressure discharged from the hydraulic pressure supply device to a wheel cylinder provided on at least one wheel, and a second hydraulic circuit for transferring the hydraulic pressure discharged from the hydraulic pressure supply device to a wheel cylinder provided on at least one wheel. Electronic brake control method further comprising a circuit
상기 유압 회로의 감지된 압력과 상기 기준 압력의 차이 및 상기 유압 회로의 감지된 압력의 증가율을 기초로 상기 인렛 밸브의 개방 정도를 조절하는 단계;는
적어도 두개의 휠에 있어서, 목표 압력이 두 개 이상인 경우에 상기 유압 회로의 압력과 기준 압력의 차이 및 상기 유압 회로의 압력 증가율을 기초로 상기 인렛 밸브의 개방 정도를 조절하는 전자식 브레이크 제어 방법. According to claim 9,
adjusting the degree of opening of the inlet valve based on a difference between the detected pressure of the hydraulic circuit and the reference pressure and an increase rate of the detected pressure of the hydraulic circuit;
In at least two wheels, when the target pressure is two or more, the electronic brake control method of adjusting the opening degree of the inlet valve based on the difference between the pressure of the hydraulic circuit and the reference pressure and the pressure increase rate of the hydraulic circuit.
상기 유압 회로의 감지된 압력과 상기 기준 압력의 차이 및 상기 유압 회로의 감지된 압력의 증가율을 기초로 보상 듀티를 결정하는 단계; 및
상기 보상 듀티와 기준 듀티를 합산하여 상기 인렛 밸브의 개방 정도를 조절할 상기 인렛 밸브의 듀티를 산출하는 단계;를 더 포함하는 전자식 브레이크 제어 방법. According to claim 9,
determining a compensation duty based on a difference between the sensed pressure of the hydraulic circuit and the reference pressure and an increase rate of the sensed pressure of the hydraulic circuit; and
and calculating a duty of the inlet valve to adjust an opening degree of the inlet valve by summing the compensation duty and the reference duty.
상기 목표 압력에 도달하면 산출된 인렛 밸브의 듀티 제어를 해제하고, 상기 인렛 밸브를 폐쇄(클로즈드)하는 단계;를 더 포함하는 전자식 브레이크 제어 방법.According to claim 12,
The electronic brake control method further comprising releasing the calculated duty control of the inlet valve and closing (closed) the inlet valve when the target pressure is reached.
상기 유압 회로의 감지된 압력과 상기 기준 압력의 차이 및 상기 유압 회로의 감지된 압력의 증가율을 기초로 보상 듀티를 결정하는 단계; 는
상기 유압 회로의 감지된 압력의 증가율이 양이면, 음의 보상 듀티를 제공하고, 상기 유압 회로의 감지된 압력의 증가율이 음이면, 양의 보상 듀티를 제공하는 전자식 브레이크 제어 방법. According to claim 12,
determining a compensation duty based on a difference between the sensed pressure of the hydraulic circuit and the reference pressure and an increase rate of the sensed pressure of the hydraulic circuit; Is
If the increase rate of the sensed pressure of the hydraulic circuit is positive, a negative compensation duty is provided, and if the increase rate of the sensed pressure of the hydraulic circuit is negative, a positive compensation duty is provided.
상기 유압 회로의 감지된 압력의 증가율이 음이고, 상기 유압 회로의 감지된 압력과 상기 기준 압력의 차이가 양이면, 상기 기준 듀티로 상기 인렛 밸브의 개방 정도를 조절하는 단계;를 더 포함하는 전자식 브레이크 제어 방법. According to claim 12,
adjusting the degree of opening of the inlet valve with the reference duty when the increase rate of the detected pressure of the hydraulic circuit is negative and the difference between the detected pressure of the hydraulic circuit and the reference pressure is positive; brake control method.
상기 유압 회로의 감지된 압력의 증가율이 양이고, 상기 유압 회로의 감지된 압력과 상기 기준 압력의 차이가 양이면, 상기 목표 압력과 현재 휠 실린더의 추정된 압력의 차이가 미리 설정한 임계값보다 크면, 듀티 임계 보상 제어를 수행하는 단계;를 더 포함하는 전자식 브레이크 제어 방법. According to claim 13,
If the increase rate of the sensed pressure of the hydraulic circuit is positive and the difference between the sensed pressure of the hydraulic circuit and the reference pressure is positive, the difference between the target pressure and the current estimated pressure of the wheel cylinder is greater than a preset threshold. If it is large, performing duty threshold compensation control; electronic brake control method further comprising.
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |