KR102658052B1 - 전자식 브레이크 시스템 - Google Patents

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Abstract

전자식 브레이크 시스템이 개시된다. 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템은 오일이 저장되는 리저버와, 리저버와 연결되고 브레이크 페달의 답력에 따라 오일을 토출하는 마스터 실린더와, 모터의 회전력을 이용하여 피스톤을 이동시켜 액압을 발생시키고 발생된 액압을 각 차륜에 마련된 휠 실린더에 공급하는 액압 공급장치와, 액압 공급장치에서 토출되는 액압을 각 차륜에 마련된 휠 실린더로 전달하는 유압 제어장치와, 리저버에 저장된 오일의 액면의 상한을 검출하는 제1 수위센서와, 리저버에 저장된 오일의 액면의 하한을 검출하는 제2 수위센서 및 부스팅 모드시 제1 수위센서에 의해 상기 상한이 검출될 때부터 제2 수위센서에 의해 하한이 검출될 때까지의 리저버의 오일량 감소 추이를 근거로 하여 부스팅 가능시간을 산출하고, 상기 하한이 검출되면, 상기 산출된 부스팅 가능시간 동안 현재 모드를 상기 부스팅 모드보다 제동성능을 저하시킨 디그레이드 부스팅 모드로 전환시키고, 산출된 부스팅 가능시간이 경과하면, 작동 중인 디그레이드 부스팅 모드를 운전자의 브레이크 페달 조작에 의해 생성된 마스터 실린더의 압력을 이용하여 비상제동을 수행하는 폴백 모드로 전환시키는 전자제어유닛을 포함한다.

Description

전자식 브레이크 시스템{ELECTRIC BRAKE SYSTEM}
본 발명은 전자식 브레이크 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 브레이크 페달의 변위에 대응하는 전기적 신호에 따라 제동력을 발생시키는 전자식 브레이크 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 차량에는 제동을 위한 브레이크 시스템이 필수적으로 장착되는데, 최근에 보다 강력하고 안정된 제동력을 얻기 위한 여러 종류의 시스템이 제안되고 있다.
브레이크 시스템의 일례로는 제동시 휠의 미끄러짐을 방지하는 안티록 브레이크 시스템(ABS: Anti-Lock Brake System)과, 차량의 급발진 또는 급가속시 구동륜의 슬립을 방지하는 브레이크 트랙션 제어 시스템(BTCS: Brake Traction Control System)과, 안티록 브레이크 시스템과 트랙션 제어를 조합하여 브레이크 액압을 제어함으로써 차량의 주행상태를 안정적으로 유지시키는 차량 자세 제어 시스템(ESC: Electronic Stability Control System) 등이 있다.
기존의 브레이크 시스템은 운전자가 브레이크 페달을 밟으면 기구적으로 연결된 진공 부스터를 이용하여 휠 실린더에 제동에 필요한 액압을 공급한다.
최근에는 진공 부스터 대신하여, 모터를 이용하여 고압의 브레이크 압력을 생성하고 이를 이용하여 제동력을 생성시키는 전자식 브레이크 시스템이 개발되고 있다.
이러한 전자식 브레이크 시스템은 모터의 회전력을 이용하여 피스톤을 이동시켜 액압을 발생시키고 발생된 액압을 각 차륜에 마련된 휠 실린더에 공급하는 액압 공급장치와, 이 액압 공급장치에 의해 각 휠 실린더로 전달되는 액압의 흐름을 제어하는 유압서킷을 가진 유압 제어장치를 포함한다.
액압 공급장치 또는 유압 제어장치에서 오일이 누설되거나, 마스터실린더와 휠 실린더를 연결하는 유압회로상에 마련되는 구성품에서 오일이 누설될 경우, 리저버의 오일량이 줄어든다.
기존에는 리저버 내부에 설치된 단일 수위센서를 이용하여 리저버의 오일량을 감지하고, 감지된 리저버 오일량이 미리 설정된 하한값인 기준 오일량 이하로 감소할 경우, 운전자에 의해 직접 제동이 가능한 폴백(Fall-back) 모드를 수행한다. 폴백 모드에서 제동은 운전자가 브레이크 페달을 조작하는 것에 의해 생성된 마스터실린더의 압력을 이용한다.
하지만, 기존에는 리저버에 단일 수위센서가 설치되어 있기 때문에 리저버 오일량이 기준 오일량 이하인 것만 감지할 수 있을 뿐 리저버의 오일량 감소 추이를 알 수 없다.
따라서, 기존에는 안전상의 이유로 현재 모드를 폴백 모드로 전환하는 데 기준이 되는 기준 오일량을 상대적으로 높게 설정할 수밖에 없다.
이로 인해, 리저버에 남아 있는 오일량에 비해 현재 모드가 폴백 모드로 조기에 전환되기 때문에 운전자가 의도하는 만큼의 제동력을 발생시키기 어렵다.
대한민국 공개특허공보 제10-2003-0024120호(2003.03.26.공개) 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0076764호(2017.07.04.공개)
본 발명의 실시예는 오일 누설로 인해 리저버의 오일량이 감소하는 상황에서도 제동력을 최대한 확보할 수 있는 전자식 브레이크 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 오일이 저장되는 리저버; 상기 리저버와 연결되고 브레이크 페달의 답력에 따라 오일을 토출하는 마스터 실린더; 모터의 회전력을 이용하여 피스톤을 이동시켜 액압을 발생시키고 발생된 액압을 각 차륜에 마련된 휠 실린더에 공급하는 액압 공급장치; 상기 액압 공급장치에서 토출되는 액압을 각 차륜에 마련된 휠 실린더로 전달하는 유압 제어장치; 상기 리저버에 저장된 오일의 액면의 상한을 검출하는 제1 수위센서; 상기 리저버에 저장된 오일의 액면의 하한을 검출하는 제2 수위센서; 및 부스팅 모드시 상기 제1 수위센서에 의해 상기 상한이 검출될 때부터 상기 제2 수위센서에 의해 상기 하한이 검출될 때까지의 상기 리저버의 오일량 감소 추이를 근거로 하여 부스팅 가능시간을 산출하고, 상기 하한이 검출되면, 상기 산출된 부스팅 가능시간 동안 현재 모드를 상기 부스팅 모드보다 제동성능을 저하시킨 디그레이드 부스팅 모드로 전환시키고, 상기 산출된 부스팅 가능시간이 경과하면, 작동 중인 디그레이드 부스팅 모드를 운전자의 브레이크 페달 조작에 의해 생성된 상기 마스터 실린더의 압력을 이용하여 비상제동을 수행하는 폴백 모드로 전환시키는 전자제어유닛을 포함하는 전자식 브레이크 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 상기 전자제어유닛은 상기 상한이 검출될 때부터 상기 하한이 검출될 때까지의 소요액량에 따른 오일 감소량을 근거로 상기 리저버의 오일감소속도와 부스팅 가능한 소요액량을 산출하고, 상기 산출된 오일감소속도와 부스팅 가능한 소요액량에 따라 상기 부스팅 가능시간을 산출할 수 있다.
또한, 상기 전자제어유닛은 상기 상한이 검출될 때부터 상기 하한이 검출될 때까지 소요액량과 오일감소량을 누적하고, 상기 누적된 소요액량과 오일감소량을 근거로 상기 소요액량에 따른 오일 감소량을 산출할 수 있다.
또한, 상기 전자제어유닛은 상기 상한이 검출될 때부터 상기 하한이 검출될 때까지 상기 부스팅 모드에서 소요액량 변화를 최소화한 제1 디그레이드 부스팅 모드를 수행하고, 상기 하한이 검출되면, 상기 산출된 부스팅 가능시간 동안 상기 부스팅 모드에서 소요액량을 최소화한 제2 디그레이드 부스팅 모드를 수행할 수 있다.
또한, 상기 전자제어유닛은 상기 상한이 검출될 때부터 상기 하한이 검출될 때까지 상기 부스팅 모드에서 ABS 제어를 금지시킨 제1 디그레이드 부스팅 모드를 수행할 수 있다.
또한, 상기 전자제어유닛은 상기 하한이 검출되면, 상기 산출된 부스팅 가능시간 동안 상기 부스팅 모드에서 최대 압력 제한, 모터속도 제한, 가압방법 제한 혹은 오일 누설된 서킷 차단 중 적어도 하나가 적용된 제2 디그레이드 부스팅 모드를 수행할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 오일이 저장되는 리저버; 상기 리저버와 연결되고 브레이크 페달의 답력에 따라 오일을 토출하는 마스터 실린더; 모터의 회전력을 이용하여 피스톤을 이동시켜 액압을 발생시키고 발생된 액압을 각 차륜에 마련된 휠 실린더에 공급하는 액압 공급장치; 상기 액압 공급장치에서 토출되는 액압을 각 차륜에 마련된 휠 실린더로 전달하는 유압 제어장치; 상기 리저버에 저장된 오일의 액면의 상한을 검출하는 제1 수위센서; 상기 리저버에 저장된 오일의 액면의 하한을 검출하는 제2 수위센서; 및 부스팅 모드시 상기 제1 수위센서에 의해 상기 상한이 검출되면, 상기 부스팅 모드를 상기 부스팅 모드에서 ABS 제어를 금지시킨 제1 디그레이드 부스팅 모드로 전환시키고, 상기 제1 수위센서에 의해 상기 상한이 검출될 때부터 상기 제2 수위센서에 의해 상기 하한이 검출될 때까지 소요액량과 오일감소량을 누적하고, 상기 하한이 검출되면, 작동 중인 제1 디그레이드 부스팅 모드를 상기 부스팅 모드에서 최대 압력 제한, 모터속도 제한, 가압방법 제한 혹은 오일 누설된 서킷 차단 중 적어도 하나가 적용된 제2 디그레이드 부스팅 모드로 전환시키고, 상기 리저버의 오일감소속도와 부스팅 가능한 소요액량을 근거로 작동 중인 제2 디그레이드 부스팅 모드를 운전자의 브레이크 페달 조작에 의해 생성된 상기 마스터 실린더의 압력을 이용하여 비상제동을 수행하는 폴백 모드로 전환시키는 전자제어유닛을 포함하는 전자식 브레이크 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 상기 전자제어유닛은 상기 상한이 검출될 때부터 상기 하한이 검출될 때까지 소요액량과 오일감소량을 누적하고, 상기 누적된 소요액량과 오일감소량을 근거로 상기 소요액량에 따른 오일 감소량을 산출하고, 상기 상한이 검출된 시점부터 상기 하한이 검출된 시점까지의 소요액량에 따른 오일 감소량을 근거로 상기 리저버의 오일감소속도와 부스팅 가능한 소요액량을 산출하고, 상기 산출된 오일감소속도와 부스팅 가능한 소요액량에 따라 상기 부스팅 가능시간을 산출하고, 상기 산출된 부스팅 가능시간이 경과하면, 상기 제2 디그레이드 부스팅 모드를 폴백 모드로 전환시킬 수 있다.
본 발명의 실시예는 오일 누설로 인한 리저버의 오일량 감소 추이를 고려하여 제동력을 최대한 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템의 비 제동시의 상태를 나타낸 유압회로도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템이 부스팅 모드 중 저압 모드로 작동되는 상태를 나타내는 유압회로도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템이 부스팅 모드 중 고압 모드로 작동되는 상태를 나타내는 유압회로도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템이 부스팅 모드 중 ABS 모드로 작동되는 상태를 나타내는 유압회로도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템이 언부스팅 모드인 폴백 모드로 작동되는 상태를 나타내는 유압회로도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템의 개략적인 제어 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템에서 리저버에 2개의 수위센서가 배치된 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템의 제어방법에 대한 제어흐름도이다.
이하에서는 본 발명의 실시예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달할 수 있도록 하기 위해 예로서 제공하는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정하지 않고 다른 형태로 구체화할 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장하여 표현할 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템의 비 제동시의 상태를 나타낸 유압회로도이다.
도 1을 참조하면, 전자식 브레이크 시스템(1)은 액압을 발생시키는 마스터 실린더(20)와, 마스터 실린더(20)의 상부에 결합되어 오일을 저장하는 리저버(30)와, 브레이크 페달(10)의 답력에 따라 마스터 실린더(20)를 가압하는 인풋로드(12)와, 액압이 전달되어 각 차륜(RR, RL, FR, FL)의 제동을 수행하는 휠 실린더(40)와, 브레이크 페달(10)의 변위를 감지하는 페달 변위센서(11) 및 브레이크 페달(10)의 답력에 따른 반력을 제공하는 시뮬레이션 장치(50)를 포함할 수 있다.
마스터 실린더(20)는 제1 마스터 챔버(20a)와 제2 마스터 챔버(20b)를 포함할 수 있다. 제1 마스터 챔버(20a)에는 인풋로드(12)와 연결되는 제1 피스톤(21a)이 마련되고, 제2 마스터 챔버(20b)에는 제2 피스톤(22a)이 마련될 수 있다. 제1 피스톤(21a)과 제2 피스톤(22a) 사이에는 제1 스프링(21b)이 마련되고, 제2 피스톤(22a)과 마스터 실린더(20)의 끝단 사이에는 제2 스프링(22b)이 마련될 수 있다.
제1 마스터 챔버(20a)는 제1 유압포트(24a)에 연통되어 오일이 유출입되고, 제2 마스터 챔버(20b)는 제2 유압포트(24b)에 연통되어 오일이 유출입될 수 있다. 제1 유압포트(24a)는 제1 백업유로(251)에 연결되고, 제2 유압포트(24b)는 제2 백업유로(252)에 연결될 수 있다.
제1 마스터 챔버(20a)는 제1 리저버 유로(34)를 통해 리저버(30)와 연결될 수 있다. 제2 마스터 챔버(20b)는 제2 리저버 유로(35)를 통해 리저버(30)와 연결될 수 있다.
제1 리저버 유로(34)에는 검사밸브(60)가 마련될 수 있다. 검사밸브(60)는 리저버(30)와 마스터 실린더(20) 사이의 오일 흐름을 제어한다.
리저버(30)는 3개의 리저버 챔버(31,32,33)를 포함할 수 있다. 3개의 리저버 챔버(31,32,33)는 1열로 나란하게 배치될 수 있다. 인접하는 리저버 챔버(31, 32, 33)들은 격벽에 의해 구분될 수 있다. 각 격벽은 일부가 개방되어 제1 내지 제3 리저버 챔버(31, 32, 33)가 서로 연통될 수 있다.
제1 리저버 챔버(31)는 마스터 실린더(20)의 제1 마스터 챔버(20a)와, 휠 실린더(40)와, 시뮬레이션 장치(50)와 연결될 수 있다. 제1 리저버 챔버(31)는 4개의 휠 실린더(40) 중 2개의 휠 실린더, 일례로 좌측 전륜(FL)과 우측 후륜(FR)에 마련되는 제1 유압서킷(201)의 휠 실린더(40)와 연결될 수 있다.
제2 리저버 챔버(32)는 액압 공급장치(100)와 연결될 수 있다. 제2 리저버 챔버(32)는 액압 공급장치(100) 내의 액압 제공유닛(110)의 제1 압력챔버(112)와 제2 압력챔버(113)에 연결될 수 있다.
제3 리저버 챔버(33)는 마스터 실린더(20)의 제2 마스터 챔버(20b)와, 휠 실린더(40)와 연결될 수 있다. 제3 리저버 챔버(33)는 4개의 휠 실린더(40) 중 다른 2개의 휠 실린더, 일례로 우측 후륜(RR)과 좌측 후륜(RL)에 마련되는 제2 유압서킷(202)의 휠 실린더(40)와 연결될 수 있다.
시뮬레이션 장치(50)는 제1 백업유로(251)와 연결되어 브레이크 페달(10)의 답력에 따른 반력을 제공할 수 있다.
시뮬레이션 장치(50)는 마스터 실린더(20)의 제1 유압포트(24a)에서 유출되는 오일을 저장할 수 있도록 마련된 시뮬레이션 챔버(51)와, 이 시뮬레이션 챔버(51) 내에 마련된 반력 피스톤(52)과, 이를 탄성 지지하는 반력 스프링(53)을 구비하는 페달 시뮬레이터 및 시뮬레이션 챔버(51)의 후단부에 연결된 시뮬레이터 밸브(54)를 포함한다.
시뮬레이터 밸브(54)는 마스터 실린더(20)와 시뮬레이션 챔버(51)의 전단을 연결하고, 시뮬레이션 챔버(51)의 후단은 리저버(30)와 연결될 수 있다. 시뮬레이터 밸브(54)는 운전자가 브레이크 페달(10)에 답력을 가하는 경우 개방되어 시뮬레이션 챔버(51) 내의 오일을 리저버(30)로 전달할 수 있다.
또한, 전자식 브레이크 시스템(1)은 브레이크 페달(10)의 변위를 감지하는 페달 변위센서(11)로부터 운전자의 제동의지를 전기적 신호로 전달받아 기계적으로 작동하는 액압 공급장치(100)와, 각 휠 실린더(40)로 전달되는 액압의 흐름을 제어하는 제1 및 제2 유압서킷(201, 202)을 포함하는 유압 제어유닛(200)과, 제1 유압포트(24a)와 제1 유압서킷(201)을 연결하는 제1 백업유로(251)에 마련되어 액압의 흐름을 제어하는 제1 컷밸브(261)와, 제2 유압포트(24b)와 제2 유압서킷(202)을 연결하는 제2 백업유로(252)에 마련되어 액압의 흐름을 제어하는 제2 컷밸브(262)와, 액압 정보와 페달 변위 정보를 기반으로 액압 공급장치(100)와 밸브들(54, 60, 221a, 221b, 221c, 221d, 222a, 222b, 222c, 222d, 233, 235, 236, 243)을 제어하는 시스템의 전반적인 제어를 수행하는 전자제어유닛(ECU)을 포함할 수 있다.
액압 공급장치(100)는 휠 실린더(40)로 전달되는 오일 압력을 제공하는 액압 제공유닛(110)과, 이 액압 제공유닛을 작동시키는 구동력을 제공하는 모터(120)를 포함할 수 있다.
액압 제공유닛(110)은 오일을 공급받아 저장되는 압력챔버(112, 113)가 형성되는 실린더블록(111)과, 이 실린더블록(111) 내에 수용되는 유압피스톤(114)과, 이 유압피스톤(114)의 후단에 연결되어 모터(120)로부터 제공된 동력을 유압피스톤(114)으로 전달하는 구동축(118)을 포함할 수 있다.
압력챔버(112, 113)는 유압피스톤(114)의 전방(전진 방향, 도면의 좌측 방향)에 위치하는 제1 압력챔버(112)와, 유압피스톤(114)의 후방(후진 방향, 도면의 우측 방향)에 위치하는 제2 압력챔버(113)를 포함할 수 있다. 즉, 제1 압력챔버(112)는 실린더블록(111)과 유압피스톤(114)의 전단에 의해 구획 마련되어 유압피스톤(114)의 이동에 따라 체적이 달라지도록 마련될 수 있다. 제2 압력챔버(113)는 실린더블록(111)과 유압피스톤(114)의 후단에 의해 구획 마련되어 유압피스톤(114)의 이동에 따라 체적이 달라지도록 마련될 수 있다.
제1 압력챔버(112)는 제1 유압유로(211)에 연결된다. 제2 압력챔버(113)는 제4 유압유로(214)에 연결된다.
제1 유압유로(211)는 제1 압력챔버(112)와 제1 및 제2 유압서킷(201, 202)을 연결한다. 제1 유압유로(211)는 제1 유압서킷(201)과 연통되는 제2 유압유로(212)와 제2 유압서킷(202)과 연통되는 제3 유압유로(212)로 분기된다.
제4 유압유로(214)는 제2 압력챔버(113)과 제1 및 제2 유압서킷(201, 202)을 연결한다. 제4 유압유로(214)는 제1 유압서킷(201)과 연통되는 제5 유압유로(215)와 제2 유압서킷(202)과 연통되는 제6 유압유로(216)로 분기된다.
제1 및 제2 압력챔버(112, 113)는 각각 덤프유로(116, 117)에 의해 리저버(30)와 연결된다. 제1 및 제2 압력챔버(112, 113)는 리저버(30)로부터 오일을 공급받아 저장하거나 제1 또는 제2 압력챔버(112, 113)의 오일을 리저버(30)로 전달할 수 있다.
제1 유압유로(211)는 도중에 제2 유압유로(212)와 제3 유압유로(213)로 분기된다. 제2 유압유로(212)는 제1 유압서킷(201)과 연통될 수 있다. 제3 유압유로(213)는 제2 유압서킷(202)과 연통될 수 있다. 따라서, 유압피스톤(114)의 전진에 의해 제1 유압서킷(201)과 제2 유압서킷(202)으로 액압이 전달될 수 있다.
제4 유압유로(214)는 도중에 제5 유압유로(215)와 제6 유압유로(216)로 분기되어 제1 유압서킷(201)과 제2 유압서킷(202)에 모두 연통될 수 있다. 제5 유압유로(215)는 제1 유압서킷(201)과 연통될 수 있다. 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.
제5 유압유로(215)에는 제1 제어밸브(233)가 마련될 수 있다.
제2 유압유로(212)와 제3 유압유로(213)를 연결하는 제7 유압유로(217)에는 제2 제어밸브(235)가 마련될 수 있다.
제2 유압유로(212)와 제7 유압유로(217)를 연결하는 제8 유압유로(218)에는 제3 제어밸브(236)가 마련될 수 있다.
2개의 덤프유로(116, 117) 중 덤프유로(117)의 바이패스 유로에는 덤프밸브(243)가 마련될 수 있다.
상기한 구성을 가진 액압 공급장치(100)의 작동을 살펴보면, 유압피스톤(114)의 전진에 의해 제1 압력챔버(112)에 액압이 발생한다. 발생된 액압은 제1 유압유로(211)와 제2 유압유로(212)를 통해 제1 유압서킷(201)에 전달되어 우측 전륜(FR)과 좌측 전륜(FL)에 설치되는 휠 실린더(40)를 작용시킬 수 있고, 제1 유압유로(211)와 제3 유압유로(213)를 통해 제2 유압서킷(202)에 전달되어 우측 후륜(RR)과 좌측 후륜(RL)에 설치되는 휠 실린더(40)를 작용시킬 수 있다. 유압피스톤(114)이 초기 상태에서 전진할수록, 즉 유압피스톤(114)의 스트로크가 증가할수록 제1 압력챔버(112)에서 휠 실린더(40)로 전달되는 오일의 양이 증가하면서 제동압력이 상승한다.
마찬가지로, 유압피스톤(114)의 후진에 의해 제2 압력챔버(113)에 액압이 발생한다. 발생된 액압은 제4 유압유로(214)와 제5 유압유로(215)를 통해 제1 유압서킷(201)에 전달되어 우측 전륜(FR)과 좌측 후륜(FL)에 설치되는 휠 실린더(40)를 작용시킬 수 있고, 제4 유압유로(214)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 전륜(FL)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 후륜(RL)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.
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, 유압 제어유닛(200)은 제1 유압서킷(201)과 제2 유압서킷(202)을 포함할 수 있다. 제1 유압서킷(201)은 제1 유압유로(211) 및 제2 유압유로(212)와 연결되어 액압 공급장치(100)로부터 액압을 제공받는다. 제2 유압서킷(202)은 제1 유압유로(211) 및 제3 유압유로(213)와 연결되어 액압 공급장치(100)로부터 액압을 제공받는다.
유압서킷(201, 202)은 액압의 흐름을 제어하도록 복수의 인렛밸브(221: 221a, 221b, 221c, 221d)를 각각 포함할 수 있다.
유압서킷(201, 202)은 제동 해제시 성능향상을 위하여 리저버(30)와 연결되는 복수의 아웃렛밸브(222: 222a, 222b, 222c, 222d)를 각각 포함할 수 있다.
유압 제어유닛(200)은 백업유로(251, 252)와 연결될 수 있다. 제1 유압서킷(201)은 제1 백업유로(251)와 연결되어 마스터 실린더(20)로부터 액압을 제공받을 수 있다. 제2 유압서킷(202)은 제2 백업유로(252)와 연결되어 마스터 실린더(20)로부터 액압을 제공받을 수 있다.
제1 및 제2 컷밸브(261, 262)를 폐쇄하는 경우 액압 공급장치(100)에서 제공되는 액압을 제1 및 제2 유압서킷(201, 202)을 통해 휠 실린더(40)로 공급할 수 있다. 제1 및 제2 컷밸브(261, 262)를 개방하는 경우 마스터 실린더(20)에서 제공되는 액압을 제1 및 제2 백업유로(251, 252)를 통해 휠 실린더(40)로 공급할 수 있다.
한편, 참조부호 PS1은 유압서킷(201, 202)의 액압을 감지하는 서킷유로 압력센서이다. PS2는 마스터 실린더(20)의 오일압력을 측정하는 백업유로 압력센서다.
이하에서는 상기한 구성요소들을 가진 전자식 브레이크 시스템(1)의 동작에 대해서 자세히 설명한다.
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(ECU)은 페달 변위센서(11)로부터 출력된 전기적 신호를 입력받아 모터(120)를 구동한다.
또한, 전자제어유닛(ECU)은 운전자의 요구 제동량과 모터(120)에 의한 회생 제동량을 파악하여 그 제동량의 차이에 따라 마찰 제동량의 크기를 계산하여 휠 실린더(40)의 증압 또는 감압 크기를 파악할 수 있다.
액압 공급장치(100)의 작동을 제어하여 부스팅 모드를 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)의 출력을 증가시키기 않고서도 높은 액압을 생성할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템이 부스팅 모드 중 저압모드로 작동되는 상태를 나타내는 유압회로도이다.
도 2를 참조하면, 제동 초기에 운전자가 브레이크 페달(10)을 밟으면 모터(120)가 일 방향으로 회전하도록 동작한다. 모터(120)의 구동력에 의해 액압 제공유닛(110)의 유압피스톤(114)이 전진하면서 제1 압력챔버(112)에 액압을 발생시킨다. 액압 제공유닛(110)에서 토출되는 액압은 제1 유압서킷(201)과 제2 유압서킷(202)을 통해 4개의 휠에 각각 마련되는 휠 실린더(40)에 전달되어 제동력을 발생시킨다.
구체적으로, 제1 압력챔버(112)에서 제공되는 액압은 제1 유압유로(211)와 제2 유압유로(212)를 통해 2개의 휠(FL, FR)에 마련되는 휠 실린더(40)에 직접 전달된다.
제1 압력챔버(112)에서 제공되는 액압은 제1 유압유로(211)와 제3 유압유로(213)를 통해 두 개의 휠(RR, RL)에 마련되는 휠 실린더(40)에 직접 전달된다.
제2 제어밸브(235)와 제3 제어밸브(236)는 열린 상태로 전환되어 제7 유압유로(217)와 제8 유압유로(218)를 개방할 수 있다. 제1 제어밸브(233)는 닫힌 상태로 유지되어 제5 유압유로(215)를 차단할 수 있다.
또한, 액압 공급장치(100)에서 액압을 발생시 마스터 실린더(20)의 제1 및 제2 유압포트(24a, 24b)와 연결되는 제1 및 제2 백업유로(251, 252)에 설치된 제1 및 제2 컷밸브(261, 262)는 폐쇄되어 마스터 실린더(20)에서 토출되는 유압이 휠 실린더(40)로 전달되지 않는다.
또한, 브레이크 페달(10)의 답력에 따른 마스터 실린더(20)의 가압에 따라 발생된 압력은 마스터 실린더(20)와 연결된 시뮬레이션 장치(50)로 전달되어 운전자에게 적절한 페달감을 제공하게 된다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템이 부스팅 모드 중 고압 모드로 작동되는 상태를 나타내는 유압회로도이다.
도 3을 참조하면, 고압 모드에서는 제1 제어밸브(233)가 열린 상태로 전환되어 제5 유압유로(215)를 개방할 수 있다. 따라서 제1 압력챔버(112)에서 발생한 액압은 제1 유압유로(211)와 제5 유압유로(215)를 통해 제2 압력챔버(113)로 전달되어 유압피스톤(114)을 밀어내는 데 사용될 수 있다.
고압 모드에서는 제1 압력챔버(112)에서 발생한 액압의 일부가 유압피스톤(114)을 밀어내는데 사용되기 때문에 최대 압력이 증가하게 된다. 이때, 최대 압력이 증가하는 이유는 제2 압력챔버(113)의 유압피스톤(114)의 스트로크 당 체적이 제1 압력챔버(112)의 유압피스톤(114)의 스트로크 당 체적보다 작기 때문이다. 이때, 덤프밸브(243)는 닫힌 상태로 전환될 수 있다. 덤프밸브(243)가 닫힘으로써 제1 압력챔버(112) 내의 오일은 부압 상태의 제2 압력챔버(113)로 신속히 유입될 수 있다.
이하에서는 전자식 브레이크 시스템(1)이 부스팅 모드에서 ABS(Anti-lock Braking System) 작동을 수행하는 것을 설명한다. 본 실시예에서는 일례로 우측 후륜(RR)을 ABS 동작시키는 것을 예시하지만 이에 한정되지 않고 다른 차륜에 위치한 휠 실린더가 ABS 동작하는 것도 가능하고, ABS 동작 대신에 차량자세제어(Electronic Stability Control ; ESC) 작동 등 다양한 브레이크 작동이 가능하다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템이 부스팅 모드 중 ABS 모드로 작동되는 상태를 나타내는 유압회로도이다.
도 4를 참조하면, ABS 작동시 브레이크 페달(10)의 답력에 따라 모터(120)가 작동하면, 이 모터(120)의 구동력에 의해 액압 제공유닛(110)의 유압피스톤(114)이 전진하면서 제1 압력챔버(112)에 액압을 발생시킨다. 이때, 제1 및 제2 컷밸브(261, 262)가 폐쇄되어 마스터 실린더(20)에서 토출되는 유압은 휠 실린더(40)로 전달되지 않게 된다.
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 우측 후륜(RR)에 위치하는 휠 실린더(40)를 작동시켜 제동력을 발생시킨다. 이때, 제1 내지 제3 인렛밸브들(221a, 221b, 221c)은 닫힌 상태로 전환되고, 제1 내지 제4 아웃렛밸브들(222a, 222b, 222c, 222d)은 닫힌 상태를 유지한다. 그리고 덤프밸브(243)는 열린 상태로 마련되어 리저버(30)로부터 제2 압력챔버(113)에 오일을 충진시킨다. 따라서, 각 차륜(RR, RL, FR, FL)의 휠 실린더(40)에 독립적으로 액압을 전달하거나 배출시킬 수 있어 각 차륜에 대한 ABS 제어가 가능하다.
이하에서는 전자식 브레이크 시스템(1)이 정상적으로 작동하지 않을 경우 운전자의 브레이크 페달 조작에 의해 생성된 마스터 실린더(20)의 압력을 이용하여 비상제동을 수행하는 폴백 모드(fallback mode)에 대해 설명하기로 한다.
전자식 브레이크 시스템(1)이 정상적으로 작동하지 않을 경우 각 밸브들(54, 60, 221a, 221b, 221c, 221d, 222a, 222b, 222c, 222d, 233, 235, 236, 243)은 비작동 상태인 제동초기 상태로 마련된다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템이 언부스팅 모드인 폴백 모드로 작동되는 상태를 나타내는 유압회로도이다.
도 5를 참조하면, 운전자가 브레이크 페달(10)을 가압하면 이 브레이크 페달(10)과 연결된 인풋로드(12)는 전진하고, 이와 동시에 인풋로드(12)와 접하는 제1 피스톤(21a)이 전진하며, 제1 피스톤(21a)의 가압 내지 이동에 의해 제2 피스톤(22a)도 전진하게 된다.
제1 피스톤(21a)과 제2 피스톤(21b)의 가압 내지 이동에 의해 마스터 실린더(20)에서 토출된 액압은 백업 제동을 위하여 연결된 제1 및 제2 백업유로(251, 252)를 통해 휠 실린더(40)로 직접적으로 전달되어 제동력을 구현하게 된다. 이때, 제1 및 제2 백업유로(251, 252)에 설치된 제1 및 제2 컷밸브(261, 262) 및 제1 유압서킷(201)과 제2 유압서킷(202)의 유로를 개폐하는 인렛밸브(221)는 평상시 개방형 솔레노이드 밸브로 구성되고, 시뮬레이터 밸브(54)와, 아웃렛밸브(222)가 평상시 폐쇄형 솔레노이드 밸브로 구성됨에 따라 액압이 곧바로 4개의 휠 실린더(40)로 전달된다. 따라서, 시스템 이상시 비상 제동을 수행할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템의 개략적인 제어 블록도이다.
도 6을 참조하면, 전자식 브레이크 시스템은 전반적인 제어를 수행하는 전자제어유닛(ECU)(300)을 포함할 수 있다.
전자제어유닛(300)의 입력측에는 페달변위센서(11), 압력센서(PS1), 모터위치센서(310), 제1 수위센서(320) 및 제2 수위센서(330)가 전기적으로 연결되어 있다.
전자제어유닛(300)의 출력측에는 모터구동부(340) 및 밸브구동부(350)가 전기적으로 연결되어 있다.
페달변위센서(11)는 브레이크 페달(10)에 마련되어 브레이크 페달(10)의 작동 및 변위를 검출한다. 페달변위센서(80)에 의해 검출된 페달변위정보는 전자제어유닛(300)에 전달된다.
압력센서(PS1)는 유압서킷(201, 202)의 압력을 검출한다.
압력센서(PS1)는 액압 공급장치(40)로부터 우측 후륜(RR) 또는 좌측 전륜(RL)에 설치된 휠 실린더(30)로 전달되는 액압을 검출한다. 압력센서(PS1)는 액압 공급장치(100)로부터 좌측 전륜(FL)과 우측 전륜(FR)의 휠 실린더(40)로 전달되는 액압을 검출할 수 있는 위치에 마련될 수도 있다. 압력센서(PS1)에 의해 검출된 유압서킷 압력정보는 전자제어유닛(300)에 전달된다.
모터위치센서(310)는 모터(120)의 회전자 위치를 검출한다. 모터위치센서(310)에 의해 검출된 모터 회전자 위치정보는 전자제어유닛(300)에 전달된다.
제1 수위센서(320)는 리저버(30)에 저장된 오일의 액면의 상한을 검출한다. 제1 수위센서(320)에 의해 검출된 오일 액면 상한정보는 전자제어유닛(300)에 전달된다.
제2 수위센서(330)는 리저버(30)에 저장된 오일의 액면의 하한을 검출한다. 제2 수위센서(330)에 의해 검출된 오일 액면 하한정보는 전자제어유닛(300)에 전달된다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템에서 리저버에 2개의 수위센서가 배치된 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 제1 수위센서(320)와 제2 수위센서(330)는 리저버(30)의 제2 리저버 챔버(32)에 마련될 수 있다.
제1 수위센서(320)는 제2 리저버 챔버(32) 내부의 상부에 마련된다. 제2 수위센서(330)는 제2 리저버 챔버(32) 내부의 하부에 마련된다.
제1 수위센서(320)와 제2 수위센서(330)는 제2 리저버 챔버(32) 내부에 상하방향으로 미리 설정된 간격으로 배치된다.
제1 수위센서(320)는 제2 리저버 챔버(32)에 저장된 오일의 액면의 상한을 검출할 수 있는 위치에 배치된다.
제2 수위센서(330)는 제2 리저버 챔버(32)에 저장된 오일의 액면의 하한을 검출할 수 있는 위치에 배치된다.
다시 도 6을 참조하면, 모터구동부(340)는 전자제어유닛(300)의 제어신호에 따라 모터(M)(120)를 정회전 또는 역회전 구동시킨다.
밸브구동부(350)는 전자제어유닛(300)의 제어신호에 따라 전자식 브레이크 시스템의 각 밸브(V)(54, 60, 221a, 221b, 221c, 221d, 222a, 222b, 222c, 222d, 233, 235, 236, 243)를 작동시킨다.
전자제어유닛(300)은 전자식 브레이크 시스템의 전반적인 제어를 수행하는 알고리즘 또는 이 알고리즘을 재현한 프로그램에 대한 데이터를 저장하는 메모리 및 이 메모리에 저장된 데이터를 이용하여 전자식 브레이크 시스템의 제어에 필요한 동작을 수행하는 마이크로프로세서로 구현될 수 있다. 이때, 메모리와 프로세서는 각각 별개의 칩으로 구현될 수 있다. 또는, 메모리와 프로세서는 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
전자제어유닛(300)은 페달변위센서(11)를 통해 검출된 페달변위로부터 운전자가 요구한 목표압력인 운전자 요구 목표압력을 산출한다.
전자제어유닛(300)은 압력센서(PS1)를 통해 검출된 유압서킷(201, 202)의 압력에 따라 액압 공급장치(100)를 제어함으로써 휠 실린더(40)로 전달되는 액압을 제어할 수 있다. 구체적으로, 전자제어유닛(300)은 유압피스톤(114)의 전진 거리 및 전진 속도를 조절하여 휠 실린더(40)에서 배출되는 브레이크 액량 및 배출 속도를 제어할 수 있다.
전자제어유닛(300)은 페달변위센서(11)를 통해 검출된 브레이크 페달(10)의 변위정보, 압력센서(PS1)를 통해 검출된 유압서킷(201, 202)의 압력정보, 그리고, 각 휠 실린더(40)의 압력정보를 이용하여 모터(120)를 포함하여 전자식 브레이크 시스템에 포함된 각종 밸브들을 제어한다.
전자제어유닛(300)은 부스팅(Boosting) 모드시 페달변위센서(11)를 통해 브레이크 페달(10)의 변위를 감지하고, 감지된 브레이크 페달 변위를 근거로 운전자 요구 목표압력을 산출하고, 산출된 운전자 요구 목표압력을 유압서킷(201, 202)의 목표 압력으로 설정하고, 유압서킷(201, 202)의 압력을 설정된 목표 압력에 도달시키도록 모터(120)의 회전력을 이용하여 모터(120)의 회전력을 이용하여 유압피스톤(114)을 이동시켜 액압을 발생시킴으로써 부스팅 제동을 수행한다.
전자제어유닛(300)은 부스팅 모드 혹은 초기 상태에서 시스템 이상이 발생하면, 현재 모드를 폴백 모드로 전환시켜 비상 제동을 수행한다.
전자제어유닛(300)은 제1 수위센서(320)의 감지신호와 제2 수위센서(330)의 감지신호에 따라 리저버(30)의 오일량 감소 추이를 파악한다.
전자제어유닛(300)은 리저버(30)의 오일량 감소 추이를 이용하여 부스팅 가능시간을 산출하고, 산출된 부스팅 가능시간 동안 부스팅 모드의 제동성능을 저하시킨 디그레이드 부스팅(Degrade boosting) 모드를 수행한다. 이에 따라, 부스팅 가능시간 동안에는 제동성능이 저하된 부스팅 제동이 가능하기 때문에 오일 누설이 발생하더라도 최대한 제동력을 확보할 수 있다.
전자제어유닛(300)은 제1 수위센서에 의해 리저버(30)에 저장된 오일량의 상한이 검출된 시점부터 제2 수위센서(330)에 의해 리저버(30)에 저장된 오일량의 하한이 검출된 시점까지 소요액량에 따른 오일 감소량을 산출하고, 산출된 소요액량에 따른 오일 감소량과 상한에서 하한까지의 시간을 근거로 리저버(30)의 오일감소속도와 부스팅 가능한 소요액량(도 7 참조)을 산출하고, 산출된 오일감소속도와 부스팅 가능한 소요액량에 따라 부스팅 가능시간을 산출한다. 부스팅 가능시간은 오일감소속도를 고려할 때 부스팅 가능한 소요액량이 소진되는 시간일 수 있다.
전자제어유닛(300)은 제1 수위센서(320)에 의해 리저버(30)의 상한이 검출될 때부터 제2 수위센서(330)에 의해 하한이 검출될 때까지 소요액량과 오일감소량을 누적하고, 누적된 소요액량과 오일감소량을 근거로 소요액량에 따른 오일 감소량을 산출한다.
전자제어유닛(300)은 제1 수위센서(320)에 의해 리저버(30)의 상한이 검출될 때부터 제2 수위센서(330)에 의해 하한이 검출될 때까지 오일 누설로 인한 유압피스톤(114)의 전진량에 대비한 유압피스톤(114)의 누적후진량과, 이 후진에 따른 제1 압력챔버(112)의 면적 변화(혹은 제2 압력챔버(113)의 면적 변화)로부터 누적 소요액량을 알 수 있다.
디그레이드 부스팅 모드는 부스팅 모드에서 소요액량 변화를 최소화한 제1 디그레이드 부스팅 모드일 수 있다. 예를 들면, 제1 디그레이드 부스팅 모드는 부스팅 모드에서 ABS 제어를 금지시킨 모드이다.
디그레이드 부스팅 모드는 부스팅 모드에서 소요액량을 최소화한 제2 디그레이드 부스팅 모드일 수 있다. 예를 들면, 제2 디그레이드 부스팅 모드는 부스팅 모드에서 최대 압력, 모터속도 혹은 가압방법을 제한하거나, 오일이 누설된 서킷을 차단시킨 모드이다. 오일이 누설된 서킷은 액압 공급장치(100) 내의 유압서킷, 유압 제어장치(200)의 제1 유압서킷(201), 제2 유압서킷(202) 중 오일이 누설된 서킷일 수 있다.
전자제어유닛(300)은 리저버(30)의 상한이 검출될 때부터 하한이 검출될 때까지는 부스팅 모드에서 소요액량 변화를 최소화한 제1 디그레이드 부스팅 모드를 수행할 수 있다. 예를 들면, 전자제어유닛(300)은 부스팅 모드 중 리저버(30)의 상한이 검출되면, 리저버(30)의 하한이 검출될 때까지 부스팅 모드에서 ABS 제어를 금지시킨 제1 디그레이드 부스팅 모드를 수행할 수 있다. 이때, 제1 디그레이드 부스팅 모드는 저압모드 혹은 고압모드를 수행할 수 있다.
전자제어유닛(300)은 리저버(30)의 하한이 검출되면, 부스팅 가능시간 동안 부스팅 모드에서 소요액량을 최소화한 제2 디그레이드 부스팅 모드를 수행할 수 있다. 예를 들면, 전자제어유닛(300)은 부스팅 모드 중 리저버(30)의 하한이 검출되면, 부스팅 가능시간 동안 부스팅 모드에서 최대 압력(혹은 목표 유압서킷압력), 모터속도 혹은 가압방법(고압모드→저압모드)을 제한하거나, 오일이 누설된 서킷을 차단시켜 제1 디그레이드 부스팅 모드보다 제동성능을 보다 저하시킨 제2 디그레이드 부스팅 모드를 수행할 수 있다. 제2 디그레이드 부스팅 모드는 부스팅 모드에서 최대 압력 제한, 모터속도 속도, 가압방법 제한, 오일 누설 서킷 차단 중 적어도 하나 혹은 둘 이상을 수행할 수 있다.
전자제어유닛(300)은 부스팅 가능시간이 경과하면, 디그레이드 부스팅 모드를 폴백 모드로 전환시켜 비상 제동을 수행한다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템의 제어방법에 대한 제어흐름도이다.
도 8을 참조하면, 전자제어유닛(300)은 페달변위센서(11)를 통해 브레이크 페달(10)의 변위를 감지하고, 감지된 브레이크 페달 변위를 근거로 운전자 요구 목표압력을 산출하고, 산출된 운전자 요구 목표압력을 유압서킷(201, 202)의 목표 압력으로 설정하고, 유압서킷(201, 202)의 압력을 설정된 목표 압력에 도달시키도록 모터(120)의 회전력을 이용하여 모터(120)의 회전력을 이용하여 유압피스톤(114)을 이동시켜 액압을 발생시킴으로써 부스팅 모드를 수행한다(400).
전자제어유닛(300)은 부스팅 모드를 수행하는 중에 제1 수위센서(320)로부터 제1 수위센서(320)의 출력신호를 읽어들인다(402).
전자제어유닛(300)은 읽어들인 제1 수위센서 출력신호에 따라 리저버(30)의 상한 검출 여부를 판단한다(404).
만약, 작동모드 404의 판단결과 리저버(30)의 상한이 검출되지 않으면, 작동모드 400으로 이동하여 이하의 작동모드를 수행한다.
한편, 작동모드 404의 판단결과 리저버(30)의 상한이 검출되면, 전자제어유닛(300)은 작동중인 부스팅 모드를 부스팅 모드보다 제동성능이 제한된 제1 디그레이드 부스팅 모드로 모드 전환시킨다(406). 제1 디그레이드 부스팅 모드는 부스팅 모드에서 소요액량 변화를 최소화한 모드로서, 부스팅 모드에서 ABS 제어를 금지시킨 모드일 수 있다.
전자제어유닛(300)은 제1 수위센서(320)에 의해 리저버(30)의 상한이 검출될 때부터 제2 수위센서(330)에 의해 하한이 검출될 때까지 소요액량과 오일감소량을 누적한다(408).
전자제어유닛(300)은 제2 수위센서(330)로부터 제2 수위센서(330)의 출력신호를 읽어들인다(410).
전자제어유닛(300)은 읽어들인 제2 수위센서 출력신호에 따라 리저버(30)의 하한 검출 여부를 판단한다(412).
만약, 작동모드 412의 판단결과 리저버(30)의 하한이 검출되지 않으면, 작동모드 406으로 이동하여 이하의 작동모드를 수행한다.
한편, 작동모드 412의 판단결과 리저버(30)의 하한이 검출되면, 전자제어유닛(300)은 작동중인 제1 디그레이드 부스팅 모드를 제1 디그레이드 부스팅 모드보다 제동성능이 제한된 제2 디그레이드 부스팅 모드로 모드 전환시킨다(414). 제2 디그레이드 부스팅 모드는 부스팅 모드에서 소요액량을 최소화한 모드로서, 부스팅 모드의 최대 압력(혹은 목표 유압서킷압력), 모터속도 혹은 가압방법(고압모드→저압모드)을 제한하거나, 오일이 누설된 서킷을 차단시킨 모드일 수 있다.
전자제어유닛(300) 제1 수위센서(320)에 의해 리저버(30)의 상한이 검출될 때부터 제2 수위센서(330)에 의해 하한이 검출될 때까지 누적된 소요액량과 오일감소량을 근거로 소요액량에 따른 오일 감소량을 산출한다(416).
전자제어유닛(300)은 산출된 소요액량에 따른 오일 감소량과 상한 검출로부터 하한 검출때까지의 시간을 근거로 리저버(30)의 오일감소속도와 부스팅 가능한 소요액량을 산출한다(418).
전자제어유닛(300)은 산출된 오일감소속도와 부스팅 가능한 소요액량에 따라 부스팅 가능시간을 산출한다(420).
전자제어유닛(300)은 산출된 부스팅 가능시간이 경과하였는지를 판단한다(422).
작동모드 422의 판단결과 산출된 부스팅 가능시간이 경과하면, 전자제어유닛(300)은 비상 제동을 수행할 수 있도록 폴백 모드를 수행한다(424).
이와 같이, 오일 누설로 인한 리저버의 오일량 감소 추이를 고려하여 제동성능이 저하된 부스팅 제동을 최대한 수행 가능하기 때문에 리저버에 남아 있는 오일량에 비해 현재 모드가 폴백 모드로 조기에 전환되는 것을 방지할 수 있어 제동력을 최대한 확보할 수 있다.
11 : 페달변위센서 PS1 : 압력센서
310 : 모터위치센서 320 : 제1 수위센서
330 : 제2 수위센서 340 : 모터구동부
350 : 밸브구동부

Claims (17)

  1. 오일이 저장되는 리저버를 포함하는 브레이크 시스템의 제어 방법에 있어서,
    상기 리저버에 저장된 오일의 액면의 제1 레벨을 검출하고;
    상기 리저버에 저장된 오일의 액면의 제2 레벨을 검출하고;
    상기 제1 레벨이 검출된 시점 및 상기 제2 레벨이 검출된 시점에 기초하여 상기 리저버에 저장된 오일량의 감소 추이를 결정하고;
    상기 오일량의 감소 추이에 기초하여 부스팅 가능시간을 결정하고;
    상기 오일량의 감소 추이에 기초하여 적어도 하나의 부가 기능을 제한하는 것;을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 부가 기능을 제한하는 것은, 상기 부스팅 가능시간에 기초하여 상기 적어도 하나의 부가 기능을 제한하는 것;을 포함하는 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 부가 기능을 제한하는 것은,
    상기 오일량의 감소 추이에 기초하여, 소요액량의 변화를 야기시키는 적어도 하나의 부가 기능 중 하나를 제한 기능으로 결정하고, 상기 결정된 제한 기능을 제한하는 것;을 포함하는 제어 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 부가 기능을 제한하는 것은,
    상기 제1 레벨이 검출되면, 적어도 하나의 자동 제어 기능을 제한하는 것;을 포함하는 제어 방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 부스팅 가능시간을 결정하는 것은,
    상기 제1 레벨이 검출된 시점부터 상기 제2 레벨이 검출된 시점까지의, 소요액량에 따른 오일 감소량을 결정하고; 및
    상기 소요액량에 따른 오일 감소량에 기초하여 상기 부스팅 가능시간을 결정하는 것;을 포함하는 제어 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 부스팅 가능시간을 결정하는 것은,
    상기 제1 레벨이 검출된 시점부터 상기 제2 레벨이 검출된 시점까지의 소요액량에 따른 오일 감소량에 기초하여 상기 리저버의 오일감소속도 또는 부스팅 가능한 소요액량 중 적어도 하나를 결정하고; 및
    상기 결정된 오일감소속도 또는 부스팅 가능한 소요액량 중 적어도 하나에 기초하여 상기 부스팅 가능시간을 결정하는 것;을 포함하는 제어 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 부스팅 가능시간을 결정하는 것은,
    상기 제1 레벨이 검출된 시점부터 상기 제2 레벨이 검출된 시점까지 소요액량 및 오일감소량을 누적하고; 및
    상기 누적된 소요액량, 오일감소량, 또는 제동 정보 중 적어도 하나에 기초하여 상기 소요액량에 따른 오일 감소량을 결정하는 것;을 포함하는 제어 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제동 정보는 제동 시간, 제동 횟수, 제동 모드, 제동 사이클 중 적어도 하나를 포함하는 제어 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 부스팅 가능시간 이후, 운전자의 브레이크 페달 조작에 의하여 생성된 마스터 실린더의 압력을 이용하는 폴백 모드를 수행하는 것;을 더 포함하는 제어 방법.
  10. 오일이 저장되는 리저버, 및 모터의 회전력을 이용하여 피스톤을 이동시켜 액압을 발생시키는 액압 공급장치를 포함하는 브레이크 시스템의 제어 방법에 있어서,
    상기 리저버에 저장된 오일의 액면의 제1 레벨을 검출하고;
    상기 리저버에 저장된 오일의 액면의 제2 레벨을 검출하고;
    상기 제1 레벨이 검출된 시점 및 상기 제2 레벨이 검출된 시점에 기초하여 상기 리저버에 저장된 오일량의 감소 추이를 결정하고;
    상기 오일량의 감소 추이에 기초하여 결정된 상기 피스톤의 스트로크 범위 내에서 상기 피스톤이 이동하도록 상기 모터를 구동하고,
    상기 모터를 구동하는 것은, 상기 오일량의 감소 추이에 기초하여 부스팅 가능한 소요액량을 결정하고, 상기 결정된 부스팅 가능한 소요액량에 기초하여 상기 피스톤의 스트로크 범위를 결정하는 것;을 포함하는 제어 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 모터를 구동하는 것은,
    상기 스트로크 범위 내에서 상기 피스톤이 이동하도록 상기 모터의 속도 또는 회전량 중 적어도 하나를 제어하는 것;을 포함하는 제어 방법.
  12. 삭제
  13. 제10항에 있어서, 상기 제2 레벨이 검출되면, 최대 압력, 가압 방법 또는 상기 모터의 속도 중 적어도 하나를 제한하는 것;을 더 포함하는 제어 방법.
  14. 제10항에 있어서, 상기 제2 레벨이 검출되면, 리크 발생 회로를 차단하는 것;을 더 포함하는 제어 방법.
  15. 제10항에 있어서, 상기 리저버의 오일량 감소 추이에 기초하여 부스팅 가능시간을 결정하는 것;을 더 포함하고,
    상기 모터를 구동하는 것은,
    상기 부스팅 가능시간 동안 상기 피스톤의 스트로크 범위 내에서 상기 피스톤이 이동하도록 상기 모터를 구동하는 것;을 포함하는 제어 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 부스팅 가능시간을 결정하는 것은,
    상기 제1 레벨이 검출된 시점부터 상기 제2 레벨이 검출된 시점까지의, 소요액량에 따른 오일 감소량을 결정하고; 및
    상기 소요액량에 따른 오일 감소량에 기초하여 상기 부스팅 가능시간을 결정하는 것;을 포함하는 제어 방법.
  17. 오일이 저장되는 리저버;
    상기 리저버와 연결되고 브레이크 페달의 답력에 따라 오일을 토출하는 마스터 실린더;
    모터의 회전력을 이용하여 피스톤을 이동시켜 액압을 발생시키고 발생된 액압을 각 차륜에 마련된 휠 실린더에 공급하는 액압 공급장치;
    상기 액압 공급장치에서 토출되는 액압을 각 차륜에 마련된 휠 실린더로 전달하는 유압 제어장치;
    상기 리저버에 저장된 오일의 액면의 제1 레벨을 검출하는 제1 수위센서;
    상기 리저버에 저장된 오일의 액면의 제2 레벨을 검출하는 제2 수위센서; 및
    상기 제1 수위센서 및 상기 제2 수위센서로부터의 감지 신호에 기초하여 상기 리저버의 오일량 감소 추이를 결정하고, 상기 오일량 감소 추이에 기초하여 적어도 하나의 부가 기능을 제한하고, 상기 제2 레벨이 검출되면 상기 오일량의 감소 추이에 기초하여 상기 모터를 제어하는 전자제어유닛;을 포함하고,
    상기 전자제어유닛은, 상기 오일량의 감소 추이에 기초하여 부스팅 가능한 소요액량을 결정하고, 상기 결정된 부스팅 가능한 소요액량에 기초하여 상기 피스톤의 스트로크 범위를 결정하는 전자식 브레이크 장치.
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