KR102681384B1 - Pedal simulator reaction control device for vehicle - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량의 페달시뮬레이터 반력 제어 장치에 관한 것으로, 운전자가 브레이크 페달을 밟을 때 페달 스트로크에 따른 일정한 반력을 제공하여 운전자가 느끼는 제동감을 일정하게 유지하는 차량의 페달시뮬레이터 반력 제어 장치를 제공하는데 목적이 있다. The present invention relates to a pedal simulator reaction force control device for a vehicle, and provides a pedal simulator reaction force control device for a vehicle that maintains a constant braking sensation felt by the driver by providing a constant reaction force according to the pedal stroke when the driver presses the brake pedal. There is a purpose.

Description

차량의 페달시뮬레이터 반력 제어 장치 {Pedal simulator reaction control device for vehicle}Pedal simulator reaction control device for vehicle {Pedal simulator reaction control device for vehicle}

본 발명은 차량의 페달시뮬레이터 반력 제어 장치에 관한 것으로, 상세하게는 운전자가 브레이크 페달을 밟을 때 느끼는 제동감의 산포를 방지하기 위한 차량의 페달시뮬레이터 반력 제어 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a pedal simulator reaction force control device for a vehicle, and more specifically, to a vehicle pedal simulator reaction force control device for preventing dispersion of the braking sensation felt when a driver presses the brake pedal.

일반적으로 부스터(Booster)는 브레이크 페달에서 마스터 실린더로 전달되는 운전자의 답력을 배가시키는 장치이며, 전동 부스터는 운전자의 답력을 전기적 신호로 해석하고 해석된 전기적 신호에 기초하여 모터를 구동함으로써 마스터 실린더를 가압하여 제동압을 생성하는 장치이다.In general, a booster is a device that doubles the driver's pedal force transmitted from the brake pedal to the master cylinder. An electric booster interprets the driver's pedal force as an electrical signal and drives the motor based on the interpreted electrical signal to operate the master cylinder. It is a device that generates braking pressure by pressurizing it.

상기 전동 부스터의 페달시뮬레이터는 운전자가 브레이크 페달을 밟게 되면 브레이크 페달에 반력을 제공하여 운전자로 하여금 페달 답력(혹은 '페달 에포트'라고 함)을 느끼게 한다.The pedal simulator of the electric booster provides reaction force to the brake pedal when the driver steps on the brake pedal, allowing the driver to feel pedal effort (or 'pedal effort').

상기 페달시뮬레이터는 운전자가 브레이크 페달을 밟을 때 느끼는 제동감의 산포를 규제하기 위한 밴드(band)를 규제하고 있으며 실차 기준 최소값과 최대값이 설정되어 있다. The pedal simulator regulates a band to regulate the distribution of the braking sensation felt when the driver presses the brake pedal, and minimum and maximum values are set based on the actual vehicle.

그러나 종래의 페달시뮬레이터는 제동감 산출의 주요 부품인 고무댐퍼의 물성 산포로 인해 목표 제동감에서 벗어나는 사양이 자주 발생하여 제동감 품질이 저하되는 문제가 있다. However, conventional pedal simulators have a problem in that specifications that deviate from the target braking feeling frequently occur due to the distribution of the physical properties of the rubber damper, which is a key component in calculating braking feeling, and thus the quality of braking feeling is degraded.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 운전자가 브레이크 페달을 밟을 때 페달 스트로크에 따른 일정한 반력을 제공하여 운전자가 느끼는 제동감을 일정하게 유지하는 차량의 페달시뮬레이터 반력 제어 장치를 제공하는데 목적이 있다. The present invention was conceived in consideration of the above points, and provides a pedal simulator reaction force control device for a vehicle that maintains a constant feeling of braking felt by the driver by providing a constant reaction force according to the pedal stroke when the driver presses the brake pedal. There is a purpose.

이에 본 발명은: 브레이크 페달의 스트로크에 따라 이동되는 제1피스톤과 상기 제1피스톤이 일정 스트로크를 이동한 이후부터 상기 제1피스톤의 이동에 따라 압축되는 제1댐퍼가 구비되고, 상기 제1댐퍼를 이용하여 운전자의 페달 답력에 따른 반력을 브레이크 페달에 제공하는 페달시뮬레이터; 상기 제1댐퍼의 후단을 지지하는 페달시뮬레이터의 스토퍼에 장착되어 상기 제1피스톤이 상기 제1댐퍼를 가압할 때 하중을 작용받아 실제 하중값을 감지하는 압전소자센서; 상기 브레이크 페달에 연결되어 운전자의 페달 답력에 따른 브레이크 페달의 스트로크값을 감지하는 페달 스트로크 센서; 상기 브레이크 페달의 스트로크값에 따라 정해지는 목표 하중값과 상기 압전소자센서가 감지한 실제 하중값을 비교하고, 그 비교 결과에 따라 상기 압전소자센서에 인가되는 전류를 제어하여 상기 압전소자센서의 두께를 가변 제어하는 제어유닛;을 포함하는 차량의 페달시뮬레이터 반력 제어 장치를 제공한다. Accordingly, the present invention includes: a first piston that moves according to the stroke of the brake pedal and a first damper that is compressed according to the movement of the first piston after the first piston moves a certain stroke, and the first damper A pedal simulator that provides reaction force to the brake pedal according to the driver's pedal effort; A piezoelectric element sensor that is mounted on a stopper of a pedal simulator that supports the rear end of the first damper and senses the actual load value by receiving a load when the first piston presses the first damper; A pedal stroke sensor connected to the brake pedal and detecting a stroke value of the brake pedal according to the driver's pedal effort; The target load value determined according to the stroke value of the brake pedal is compared with the actual load value detected by the piezoelectric element sensor, and the current applied to the piezoelectric element sensor is controlled according to the comparison result to increase the thickness of the piezoelectric element sensor. Provided is a pedal simulator reaction force control device for a vehicle including a control unit that variably controls.

구체적으로 상기 제어유닛은, 상기 실제 하중값이 목표 하중값 미만이면 상기 압전소자센서의 두께 증가를 유도하는 방향의 전류를 상기 압전소자센서에 인가하고, 상기 실제 하중값이 목표 하중값을 초과하면 상기 압전소자센서의 두께 감소를 유도하는 방향의 전류를 상기 압전소자센서에 인가한다. Specifically, the control unit applies a current in a direction that induces an increase in the thickness of the piezoelectric element sensor to the piezoelectric element sensor if the actual load value is less than the target load value, and if the actual load value exceeds the target load value, the control unit applies a current in a direction that induces an increase in the thickness of the piezoelectric element sensor. A current in a direction that induces a decrease in the thickness of the piezoelectric sensor is applied to the piezoelectric sensor.

또한 상기 페달시뮬레이터는 상기 제1피스톤의 후방에 일정간격을 두고 배치되어 제1피스톤에 의해 가압되기 시작할 때 상기 제1댐퍼를 압축시키는 제2피스톤과, 상기 제2피스톤의 후방에 일정 간격을 두고 배치되는 제2댐퍼를 포함하여 구성되며, 상기 제어유닛은 상기 제1댐퍼의 압축이 시작되는 시점부터 상기 제2댐퍼의 압축이 시작되기 직전까지 상기 실제 하중값을 상기 목표 하중값과 비교하게 된다.In addition, the pedal simulator includes a second piston that is disposed at a certain distance behind the first piston and compresses the first damper when it starts to be pressed by the first piston, and a second piston at a certain distance behind the second piston. It is configured to include a second damper disposed, and the control unit compares the actual load value with the target load value from the time when compression of the first damper begins until immediately before compression of the second damper begins. .

본 발명에 따른 차량의 페달시뮬레이터 반력 제어 장치에 의하면, 운전자가 브레이크 페달을 밟을 때 동일 페달 스트로크를 기준으로 동일 수준의 반력을 제공하여 운전자가 일정한 제동감을 느끼도록 할 수 있으며, 운전자가 제동감의 산포를 느끼지 않도록 제한함으로써 차량의 제동 상품성을 증대시킬 수 있다. According to the pedal simulator reaction force control device for a vehicle according to the present invention, when the driver steps on the brake pedal, the same level of reaction force is provided based on the same pedal stroke, so that the driver feels a constant feeling of braking, and the driver can feel the feeling of braking. By limiting the dispersion so as not to feel it, the vehicle's braking marketability can be increased.

도 1은 본 발명에 따른 페달시뮬레이터 반력 제어 장치를 나타낸 도면
도 2는 페달시뮬레이터의 작동상태를 나타낸 도면
도 3은 페달시뮬레이터의 목표선도를 나타낸 도면
도 4는 본 발명에 따른 페달시뮬레이터의 반력 제어 방식을 나타낸 도면
도 5는 본 발명에 따른 제동감 개선 효과를 보여주는 도면
도 6은 종래 브레이크 페달의 제동감(페달 에포트)의 산포를 보여주는 시뮬레이션 결과 그래프1 is a diagram showing a pedal simulator reaction force control device according to the present invention.
Figure 2 is a diagram showing the operating state of the pedal simulator
Figure 3 is a diagram showing the goal diagram of the pedal simulator
Figure 4 is a diagram showing the reaction force control method of the pedal simulator according to the present invention.
Figure 5 is a diagram showing the effect of improving braking feel according to the present invention
Figure 6 is a simulation result graph showing the distribution of braking sensation (pedal effort) of a conventional brake pedal.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the attached drawings, the present invention will be described so that those skilled in the art can easily implement it.

첨부한 도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 페달시뮬레이터 반력 제어 장치를 도시한 것이며, 각 도면에서 도면부호 10은 페달시뮬레이터(10)를 지시한다.The attached Figures 1 and 2 show a pedal simulator reaction force control device according to the present invention, and in each figure, reference numeral 10 indicates a pedal simulator 10.

도시된 바와 같이, 상기 페달시뮬레이터(10)는, 브레이크 페달에 결합되어 브레이크 페달의 스트로크에 따라 이동되는 작동로드(12)가 삽입되는 실린더(11)와, 상기 실린더(11)의 내부에서 제1스프링(14)에 의해 탄성 지지되고 상기 작동로드(12)에 의해 선형 이동하는 제1피스톤(13)과, 상기 제1스프링(14)이 제1피스톤(13)의 이동에 따라 압축되도록 제1스프링(14)의 후단을 지지하는 제2피스톤(15)과, 상기 제2피스톤(15)의 내측에 조립 배치되어 상기 실린더(11)에 내장된 스토퍼(19)에 의해 후단 지지되는 제1댐퍼(16), 및 상기 제2피스톤(15)의 후방에 일정간격을 두고 이격 배치되는 제2댐퍼(17)를 포함하여 구성된다.As shown, the pedal simulator 10 includes a cylinder 11 into which an operating rod 12 that is coupled to the brake pedal and moves according to the stroke of the brake pedal is inserted, and a first cylinder 11 inside the cylinder 11. A first piston 13 that is elastically supported by a spring 14 and moves linearly by the operating rod 12, and a first piston 13 such that the first spring 14 is compressed according to the movement of the first piston 13. A second piston 15 supporting the rear end of the spring 14, and a first damper assembled and arranged inside the second piston 15 and supported at the rear end by a stopper 19 built into the cylinder 11. (16), and a second damper (17) disposed at a certain distance behind the second piston (15).

도 2를 참조하면, 상기 작동로드(12)는 브레이크 페달의 스트로크에 따라 이동될 때 제1피스톤(13)을 가압하게 되고, 상기 제1피스톤(13)은 작동로드(12)의 가압량에 따라 후진 이동하게 된다.Referring to FIG. 2, the operating rod 12 presses the first piston 13 when it moves according to the stroke of the brake pedal, and the first piston 13 responds to the amount of pressure of the operating rod 12. It moves backwards accordingly.

상기 제1피스톤(13)과 제2피스톤(15) 사이에 배치된 상기 제1스프링(14)은, 제1피스톤(13)의 후진 이동시 가압되어 압축된다.The first spring 14 disposed between the first piston 13 and the second piston 15 is pressed and compressed when the first piston 13 moves backward.

상기 제1스프링(14)이 최대 압축되면서 제1피스톤(13)은 제2피스톤(15)의 전단에 도달하게 되고, 이후 제1피스톤(13)의 후진 이동시 제2피스톤(15)이 가압된다. As the first spring 14 is compressed to its maximum, the first piston 13 reaches the front end of the second piston 15, and then, when the first piston 13 moves backward, the second piston 15 is pressurized. .

상기 제2피스톤(15)이 제1피스톤(13)에 의해 가압될 때, 스토퍼(19)에 의해 후단 지지된 제1댐퍼(16)의 압축이 발생하면서 스토퍼(19)에도 하중이 가해진다. When the second piston 15 is pressed by the first piston 13, the first damper 16 supported at the rear end by the stopper 19 is compressed, and a load is also applied to the stopper 19.

즉, 상기 제2피스톤(15)은 제1피스톤(13)에 의해 가압되기 시작할 때 제1댐퍼(16)를 압축시키기 시작한다. That is, the second piston 15 begins to compress the first damper 16 when it begins to be pressed by the first piston 13.

참고로, 상기 제2댐퍼(17)는 브레이크 페달의 고답력 구간에서 제2피스톤(15)에 의해 가압되어 압축되는 댐퍼이고, 도면부호 18은 제2피스톤(15)의 후진 이동시 제2피스톤(15)에 의해 압축되는 제2스프링(18)이다.For reference, the second damper 17 is a damper that is pressed and compressed by the second piston 15 in the high pedal force section of the brake pedal, and reference numeral 18 refers to the second piston (17) when the second piston 15 moves backward. It is the second spring (18) compressed by 15).

상기와 같이 제1피스톤(13)에 의해 제2피스톤(15)의 후진 이동이 시작되면서 스토퍼(19)에 하중이 가해지기 시작하는 구간을 상용구간이라고 한다. As described above, the section in which the backward movement of the second piston (15) begins by the first piston (13) and the load begins to be applied to the stopper (19) is called the normal section.

상기 상용구간은, 주행중 운전자가 브레이크 페달을 밟을 때 일반적으로 사용되는 구간이며, 특히 운전자가 페달 답력의 차이(제동감)를 인지할 수 있는 구간이다. The commercial section is a section generally used when the driver presses the brake pedal while driving, and is especially a section where the driver can perceive the difference in pedal effort (braking feeling).

따라서 상기 상용구간의 경우, 상기 페달시뮬레이터(10)가 동일 페달 스트로크를 기준으로 동일 반력을 제공하여 운전자가 동일 제동감을 느끼도록 하는 것이 필요하다. Therefore, in the case of the commercial section, it is necessary for the pedal simulator 10 to provide the same reaction force based on the same pedal stroke so that the driver feels the same braking sensation.

이를 위해 본 발명의 페달시뮬레이터(10)는 상기 스토퍼(19)에 압전소자센서(20)가 장착된다. For this purpose, the pedal simulator 10 of the present invention is equipped with a piezoelectric sensor 20 on the stopper 19.

상기 압전소자센서(20)는 제1댐퍼(16)가 제2피스톤(15)의 후진 이동시 가압됨에 따른 하중을 작용받도록 상기 스토퍼(19)에 장착된다.The piezoelectric sensor 20 is mounted on the stopper 19 so that the first damper 16 receives a load caused by pressure when the second piston 15 moves backward.

구체적으로 상기 압전소자센서(20)는 스토퍼(19)의 내측에 장착될 때 상기 제2피스톤(15)의 이동방향에 수직을 이루도록 배치될 수 있다.Specifically, the piezoelectric sensor 20 may be arranged perpendicular to the moving direction of the second piston 15 when mounted inside the stopper 19.

도 1 및 도 2를 보면 상기 압전소자센서(20)는, 제1댐퍼(16)의 후방에 배치되어 제1댐퍼(16)의 후단을 지지하는 스토퍼(19)에 장착되며, 제1피스톤(13)이 제2피스톤(15)을 통해 제1댐퍼(16)를 가압할 때 하중을 작용받아 실제 하중값을 감지하게 된다. 1 and 2, the piezoelectric sensor 20 is mounted on the stopper 19, which is disposed at the rear of the first damper 16 and supports the rear end of the first damper 16, and the first piston ( When 13) presses the first damper 16 through the second piston 15, a load is applied and the actual load value is sensed.

또한 상기 압전소자센서(20)가 실제 하중값을 감지할 때, 브레이크 페달에 연결되어 있는 페달 스트로크 센서(31)는 운전자의 페달 답력에 따른 브레이크 페달의 스트로크값을 실시간으로 감지한다. Additionally, when the piezoelectric sensor 20 detects the actual load value, the pedal stroke sensor 31 connected to the brake pedal detects the stroke value of the brake pedal in real time according to the driver's pedal effort.

상기 압전소자센서(20)가 측정한 실제 하중값과 페달 스트로크 센서(31)가 측정한 스트로크값은 제어유닛(30)으로 전송된다.The actual load value measured by the piezoelectric sensor 20 and the stroke value measured by the pedal stroke sensor 31 are transmitted to the control unit 30.

상기 제어유닛(30)은 브레이크 페달의 스트로크값에 따라 정해지는 목표 하중값과 제1댐퍼(16)가 압축될 때 압전소자센서(20)가 감지한 실제 하중값을 비교하고, 그 비교 결과에 따라 압전소자센서(20)에 인가하는 전류를 제어하여 페달시뮬레이터(10)의 반력을 제어한다.The control unit 30 compares the target load value determined according to the stroke value of the brake pedal with the actual load value detected by the piezoelectric sensor 20 when the first damper 16 is compressed, and the comparison result Accordingly, the reaction force of the pedal simulator 10 is controlled by controlling the current applied to the piezoelectric sensor 20.

도 3을 참조하면, 운전자가 페달시뮬레이터(10)의 제공 반력(제동감)을 구분하여 인지할 수 있는 상용구간은, 제1댐퍼(16)의 압축이 발생하는 구간이다. 정확하게는, 운전자가 브레이크 페달을 밟을 때 제동감의 차이를 느낄 수 있는 상용구간은, 제1댐퍼(16)의 압축이 시작된 이후부터 제2댐퍼(17)의 압축이 시작되기 직전까지의 제1피스톤(13)의 스트로크 구간이다. Referring to FIG. 3, the commercial section in which the driver can recognize the reaction force (braking feeling) provided by the pedal simulator 10 is a section in which compression of the first damper 16 occurs. To be precise, the common section in which the driver can feel the difference in braking feeling when he or she steps on the brake pedal is the first section from after the compression of the first damper (16) begins to just before the compression of the second damper (17) begins. This is the stroke section of the piston (13).

따라서 제어유닛(30)은, 상기 제1피스톤(13)에 의한 제1댐퍼(16)의 압축이 시작되는 시점 이후부터 제2댐퍼(17)의 압축이 시작되는 시점 이전까지 압전소자센서(20)가 감지한 실제 하중값을 목표 하중값과 비교하고, 상기 목표 하중값과 실제 하중값 간에 차이가 발생하는 경우 그 차이에 기초하여 압전소자센서(20)의 전류 제어를 수행한다. Therefore, the control unit 30 detects the piezoelectric element sensor 20 from after the compression of the first damper 16 by the first piston 13 begins to before the compression of the second damper 17 begins. ) compares the actual load value detected by the target load value, and if a difference occurs between the target load value and the actual load value, current control of the piezoelectric sensor 20 is performed based on the difference.

제어유닛(30)은 도 3과 같이 사전 구축한 목표선도를 이용하여 브레이크 페달의 스트로크값에 따른 목표 하중값을 결정할 수 있다. 즉, 제어유닛(30)에 정해진 목표선도에 따라 브레이크 페달의 실시간 스트로크값에 따른 목표 하중값이 결정될 수 있다.The control unit 30 can determine the target load value according to the stroke value of the brake pedal using a pre-constructed target diagram as shown in FIG. 3. That is, the target load value according to the real-time stroke value of the brake pedal can be determined according to the target line set in the control unit 30.

상기 목표선도는 브레이크 페달의 스트로크값에 따라 목표 하중값을 결정하도록 구축되어 제어유닛(30)에 저장될 수 있다. 상기 제어유닛(30)은 차량내 구비되어 있는 제어기이며 구체적으로 브레이크 제어기일 수 있다.The target diagram may be constructed to determine the target load value according to the stroke value of the brake pedal and stored in the control unit 30. The control unit 30 is a controller provided in a vehicle and may specifically be a brake controller.

여기서 도 4를 참조하여 상기 목표 하중값과 실제 하중값의 비교 결과에 따라 페달시뮬레이터(10)의 반력을 제어하는 과정을 살펴보도록 한다. Here, with reference to FIG. 4, let us look at the process of controlling the reaction force of the pedal simulator 10 according to the comparison result between the target load value and the actual load value.

도 4에 도시된 바와 같이, 먼저 페달 스트로크 센서(31)가 실시간으로 감지한 브레이크 페달의 스트로크값을 기준으로 제1피스톤(13)의 목표 스트로크값으로 산출하고, 목표선도를 기초로 상기 목표 스트로크값에 따른 목표 하중값을 결정한다. As shown in Figure 4, first, the target stroke value of the first piston 13 is calculated based on the stroke value of the brake pedal detected in real time by the pedal stroke sensor 31, and the target stroke value is calculated based on the target diagram. Determine the target load value according to the value.

다음, 상기 목표 하중값을 압전소자센서(20)가 감지한 실제 하중값과 비교한다. Next, the target load value is compared with the actual load value detected by the piezoelectric sensor 20.

이때 상기 실제 하중값은 브레이크 페달의 스트로크에 따라 실린더(11)내에서 제1피스톤(13)의 이동에 의해 제1댐퍼(16)가 가압되어 압축될 때 감지된 압전소자센서(20)의 센싱값을 기초로 결정된다.At this time, the actual load value is the sensing of the piezoelectric element sensor 20, which is detected when the first damper 16 is pressed and compressed by the movement of the first piston 13 within the cylinder 11 according to the stroke of the brake pedal. It is decided based on the value.

다음, 상기 목표 하중값과 실제 하중값을 비교한 결과, 목표 하중값이 실제 하중값보다 크면 즉, 실제 하중값이 목표 하중값 미만이면, 압전소자센서(20)에 전류를 인가하되 압전소자센서(20)의 두께를 증가시키는 방향의 전류를 인가하여 압전소자센서(20)의 두께 증가를 유도한다. Next, as a result of comparing the target load value and the actual load value, if the target load value is greater than the actual load value, that is, if the actual load value is less than the target load value, a current is applied to the piezoelectric element sensor 20, but the piezoelectric element sensor By applying a current in the direction of increasing the thickness of (20), an increase in the thickness of the piezoelectric element sensor (20) is induced.

이때 압전소자센서(20)에 인가되는 전류의 크기를 제어하여 압전소자센서(20)의 두께 증가량을 제어하는 것이 가능하다. At this time, it is possible to control the amount of increase in thickness of the piezoelectric sensor 20 by controlling the magnitude of the current applied to the piezoelectric sensor 20.

여기서, 상기 압전소자센서(20)의 두께는 제1피스톤(13)의 이동방향의 두께이다. Here, the thickness of the piezoelectric sensor 20 is the thickness in the moving direction of the first piston 13.

그리고 비교 결과, 상기 실제 하중값이 목표 하중값을 초과하면, 압전소자센서(20)에 전류를 인가하되 압전소자센서(20)의 두께 감소를 유도하는 방향의 전류를 인가하여 압전소자센서(20)의 두께를 감소시킨다.And as a result of the comparison, if the actual load value exceeds the target load value, a current is applied to the piezoelectric element sensor 20, but a current in a direction that induces a decrease in the thickness of the piezoelectric element sensor 20 is applied to the piezoelectric element sensor 20. ) to reduce the thickness of.

또한 비교 결과, 상기 실제 하중값이 목표 하중값과 동일하면 압전소자센서(20)에 전류를 미인가한다.Additionally, as a result of comparison, if the actual load value is the same as the target load value, current is not applied to the piezoelectric sensor 20.

상기 압전소자센서(20)는 전류 공급에 따른 전압이 인가됨에 따라 변형이 발생하기 때문에, 상기와 같이 압전소자센서(20)에 인가되는 전류를 제어함으로써 압전소자센서(20)의 두께를 증감 제어할 수 있다.Since the piezoelectric sensor 20 is deformed as a voltage is applied according to the current supply, the thickness of the piezoelectric sensor 20 is increased or decreased by controlling the current applied to the piezoelectric sensor 20 as described above. can do.

이에, 운전자에게 제공되는 페달시뮬레이터(10)의 반력이 부족한 경우 압전소자센서(20)의 두께를 증가시켜 추가 반력을 형성하고, 반력이 과도한 경우 압전소자센서(20)의 두께를 감소시켜 반력을 축소시킴으로써, 결과적으로 운전자가 브레이크 페달을 밟을 때 느끼는 제동감을 일정하게 형성하여 제공할 수 있게 된다. Accordingly, if the reaction force of the pedal simulator 10 provided to the driver is insufficient, the thickness of the piezoelectric element sensor 20 is increased to form additional reaction force, and if the reaction force is excessive, the thickness of the piezoelectric element sensor 20 is reduced to reduce the reaction force. By reducing it, it is possible to create and provide a consistent braking sensation that the driver feels when he or she presses the brake pedal.

첨부한 도 5는 본 발명의 반력 제어 장치를 이용한 경우에 페달 스트로크에 따른 페달 답력을 보여주는 시뮬레이션 결과 그래프이고, 도 6은 종래 페달시뮬레이터의 페달 스트로크에 따른 페달 답력을 보여주는 시뮬레이션 결과 그래프이다. The attached Figure 5 is a simulation result graph showing the pedal effort according to the pedal stroke when using the reaction force control device of the present invention, and Figure 6 is a simulation result graph showing the pedal effort according to the pedal stroke of a conventional pedal simulator.

도 5에서 원형 점선으로 표시된 구간을 보면, 동일한 페달 스트로크를 기준으로 페달 답력의 산포가 거의 발생하지 않음을 확인할 수 있으며, 그에 따라 운전자가 브레이크 페달을 밟을 때 페달 스트로크에 따라 느끼는 제동감이 일정하게 유지됨을 알 수 있다. Looking at the section indicated by the circular dotted line in Figure 5, it can be seen that there is almost no dispersion of pedal effort based on the same pedal stroke, and accordingly, when the driver presses the brake pedal, the braking sensation felt according to the pedal stroke is constant. It can be seen that it is maintained.

도 6에서 B 구간을 보면, 동일 페달 스트로크를 기준으로 페달 답력의 산포가 크게 발생하는 것을 확인할 수 있으며, 따라서 운전자가 브레이크 페달을 밟을 때 페달 스트로크에 따라 느끼는 제동감에 차이가 발생하게 됨을 알 수 있다. Looking at section B in Figure 6, it can be seen that there is a large dispersion of pedal effort based on the same pedal stroke, and therefore, it can be seen that there is a difference in the braking sensation felt depending on the pedal stroke when the driver presses the brake pedal. there is.

도 6에서 A구간은 고답력 구간으로 운전자가 페달 답력의 차이(제동감)를 인지할 수 있는 구간이 아니기 때문에 제동감 산포가 발생하여도 큰 문제가 되지 않는다.In Figure 6, section A is a high pedal effort section and is not a section where the driver can perceive the difference in pedal effort (braking feeling), so even if the braking feeling is distributed, it is not a big problem.

그러나 도 6에서 B구간의 경우 운전자가 페달 답력의 차이(제동감)를 인지할 수 있는 제동감 상용구간이며, 상기 상용구간에서 동일 페달 스트로크 값을 기준으로 하는 페달 답력의 산포가 크게 발생하는 경우 차량 품질 저하 및 제동 안전성 저하를 초래하게 된다.However, in Figure 6, section B is a section where the driver can perceive the difference in pedal effort (braking feeling), and in this section, there is a large dispersion of pedal effort based on the same pedal stroke value. This results in reduced vehicle quality and reduced braking safety.

이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.As the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and modifications by those skilled in the art using the basic concept of the present invention as defined in the following patent claims are made. Improvements are also included in the scope of the present invention.

10 : 페달시뮬레이터 11 : 실린더
12 : 작동로드 13 : 제1피스톤
14 : 제1스프링 15 : 제2피스톤
16 : 제1댐퍼 17 : 제2댐퍼
18 : 제2스프링 19 : 스토퍼
20 : 압전소자센서 31 : 페달 스트로크 센서
30 : 제어유닛10: Pedal simulator 11: Cylinder
12: operating rod 13: first piston
14: 1st spring 15: 2nd piston
16: first damper 17: second damper
18: second spring 19: stopper
20: Piezoelectric element sensor 31: Pedal stroke sensor
30: control unit

Claims (6)

브레이크 페달의 스트로크에 따라 이동되는 제1피스톤과 상기 제1피스톤이 일정 스트로크를 이동한 이후부터 상기 제1피스톤의 이동에 따라 압축되는 제1댐퍼가 구비되고, 상기 제1댐퍼를 이용하여 운전자의 페달 답력에 따른 반력을 브레이크 페달에 제공하는 페달시뮬레이터;
상기 제1댐퍼의 후단을 지지하는 페달시뮬레이터의 스토퍼에 장착되어 상기 제1피스톤이 상기 제1댐퍼를 가압할 때 하중을 작용받아 실제 하중값을 감지하는 압전소자센서;
상기 브레이크 페달에 연결되어 운전자의 페달 답력에 따른 브레이크 페달의 스트로크값을 감지하는 페달 스트로크 센서;
상기 브레이크 페달의 스트로크값에 따라 정해지는 목표 하중값과 상기 압전소자센서가 감지한 실제 하중값을 비교하고, 그 비교 결과에 따라 상기 압전소자센서에 인가되는 전류를 제어하여 상기 압전소자센서의 두께를 가변 제어하는 제어유닛;
을 포함하는 차량의 페달시뮬레이터 반력 제어 장치.
A first piston that moves according to the stroke of the brake pedal and a first damper that is compressed according to the movement of the first piston after the first piston moves a certain stroke are provided, and the driver's damper is provided using the first damper. A pedal simulator that provides reaction force to the brake pedal according to pedal effort;
A piezoelectric element sensor that is mounted on the stopper of the pedal simulator supporting the rear end of the first damper and senses the actual load value by receiving a load when the first piston presses the first damper;
A pedal stroke sensor connected to the brake pedal and detecting a stroke value of the brake pedal according to the driver's pedal effort;
The target load value determined according to the stroke value of the brake pedal is compared with the actual load value detected by the piezoelectric element sensor, and the current applied to the piezoelectric element sensor is controlled according to the comparison result to increase the thickness of the piezoelectric element sensor. A control unit that variably controls;
A pedal simulator reaction force control device for a vehicle including a.
 청구항 1에 있어서,
상기 제어유닛은, 상기 실제 하중값이 목표 하중값 미만이면 상기 압전소자센서의 두께 증가를 유도하는 방향의 전류를 상기 압전소자센서에 인가하는 것을 특징으로 하는 차량의 페달시뮬레이터 반력 제어 장치.
In claim 1,
The control unit is a pedal simulator reaction force control device for a vehicle, characterized in that when the actual load value is less than the target load value, a current in a direction that induces an increase in the thickness of the piezoelectric element sensor is applied to the piezoelectric element sensor.
 청구항 1에 있어서,
상기 제어유닛은, 상기 실제 하중값이 목표 하중값을 초과하면 상기 압전소자센서의 두께 감소를 유도하는 방향의 전류를 상기 압전소자센서에 인가하는 것을 특징으로 하는 차량의 페달시뮬레이터 반력 제어 장치.
In claim 1,
The control unit is a pedal simulator reaction force control device for a vehicle, characterized in that when the actual load value exceeds the target load value, a current in a direction that induces a decrease in the thickness of the piezoelectric element sensor is applied to the piezoelectric element sensor.
 청구항 1에 있어서,
상기 제어유닛은, 상기 실제 하중값이 목표 하중값과 동일하면 압전소자센서에 전류를 미인가하는 것을 특징으로 하는 차량의 페달시뮬레이터 반력 제어 장치.
In claim 1,
The control unit is a pedal simulator reaction force control device for a vehicle, characterized in that not applying a current to the piezoelectric element sensor when the actual load value is equal to the target load value.
 청구항 1에 있어서,
상기 페달시뮬레이터는, 상기 제1피스톤의 후방에 일정간격을 두고 배치되어 제1피스톤에 의해 가압되기 시작할 때 상기 제1댐퍼를 압축시키는 제2피스톤과, 상기 제2피스톤의 후방에 일정 간격을 두고 배치되는 제2댐퍼를 포함하며,
상기 제어유닛은, 상기 제1댐퍼의 압축이 시작되는 시점부터 상기 제2댐퍼의 압축이 시작되기 직전까지 상기 실제 하중값을 상기 목표 하중값과 비교하게 되는 것을 특징으로 하는 차량의 페달시뮬레이터 반력 제어 장치.
In claim 1,
The pedal simulator includes a second piston that is disposed at a certain distance behind the first piston and compresses the first damper when it starts to be pressed by the first piston, and a second piston at a certain distance behind the second piston. It includes a second damper arranged,
The control unit is configured to compare the actual load value with the target load value from the time when compression of the first damper begins to immediately before compression of the second damper begins. Device.
 청구항 1에 있어서,
상기 압전소자센서의 두께는 제1피스톤의 이동방향의 두께인 것을 특징으로 하는 차량의 페달시뮬레이터 반력 제어 장치.In claim 1,
A pedal simulator reaction force control device for a vehicle, characterized in that the thickness of the piezoelectric sensor is a thickness in the moving direction of the first piston.
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