KR20090061766A

KR20090061766A - 차량의 브레이크 바이 와이어 시스템을 위한 페일-세이프구현 장치

Info

Publication number: KR20090061766A
Application number: KR1020070128701A
Authority: KR
Inventors: 정승환
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2007-12-12
Filing date: 2007-12-12
Publication date: 2009-06-17

Abstract

본 발명은 제동 시 전자 페달(1)의 조작을 감지해 EMB(Electro mechanical Brake)나 EWB(Electro Wedge Brake)와 같은 BBWS(Brake By Wire System)에 대한 페일-세이프(Fail-Safe)를 판단이 이루어질 때, 전자 페달(1)에 연동된 다수의 제1·2·3 페달 센서(3,4,5)에서 발생된 온·오프(ON/OFF) 디지털 출력 신호를 기반으로 해, AF(Autocorrelation Function)블록(7)의 자기상관(自己相關, Autocorrelation Function) 알고리즘으로 이상(Fault) 여부를 결정함에 따라, Power IC 소자와 Failsafe IC 소자와 같은 부가적인 H/W(Hardware)는 물론, 신호 처리(Signal Processing)와 같이 복잡한 S/W(Software) 알고리즘이 요구되지 않고 간단하게 구성할 수 있는 특징이 있게 된다.

페일-세이프, 페달센서, 디지털

Description

차량의 브레이크 바이 와이어 시스템을 위한 페일-세이프 구현 장치{Fail-Safe embodiment device Brake By Wire System in vehicle}

본 발명은 차량의 브레이크 바이 와이어 시스템에 관한 것으로, 특히 차량의 브레이크 바이 와이어 시스템을 위한 페일-세이프 구현 장치에 관한 것이다.

일반적으로 브레이크 바이 와이어 시스템인 BBWS(Brake By Wire System)은 유압을 이용하지 않고서도 차량을 제동하는, 차량 브레이크 장치이다.

이러한 BBWS(Brake By Wire System) 예로는, EMB(Electro mechanical Brake)나 EWB(Electro Wedge Brake)가 있으며, 이중 EMB(Electro mechanical Brake)는 휠 디스크 제동력으로 42V 고전압 모터 동력을 이용하는 방식이다.

또한, EWB(Electro Wedge Brake)는 휠 디스크 제동력으로 모터 동력과, 웨지를 통한 자체 힘 배력(Self-Energizing)작용으로 제동력을 배력하는 방식이다.

이와 같은 BBWS(Brake By Wire System)는 페일-세이프(Fail-Safe) 즉, 브레이크 페일(Brake Fail)시 제동력이 해제되지 못하고 계속적으로 제동력이 작용함에 따라, 정상 운행 시 차체의 비정상적인 회전이 일어날 수 있는 소지를 차단하기 위해 제동력을 해제하는 기능이 반드시 제공되어져 야 한다.

이러한 페일-세이프(Fail-Safe)에 대한 판단은 통상적으로, 브레이크 페달의 조작을 검출하는 페달 센서 신호와 이를 통해 센서의 이상(Fault) 여부를 검출하는데 일례로, 다수의 페달 센서에서 발생되는 전기 신호 출력 값을 증폭시킨 후, 이를 별도의 IC소자(Power IC 소자와 Failsafe IC 소자)를 이용해 시그날 컨디셔닝(Signal Conditioning)하여 신호 처리(Signal Processing)한 다음, 이들 값을 선택(Voting) 하거나 또는 별도의 페일-세이프(Fail-Safe) 알고리즘을 적용하는 방식으로, 페달 센서의 이상(Fault) 여부를 판단하게 된다.

하지만, 이와 같은 페달 센서의 이상(Fault) 여부를 판단 방식은 S/W(Software)적으로 복잡한 구성이 필요하고 특히, 센서 출력 값에 대한 신호 처리와 같은 부가 적인 알고리즘이 추가되어야 하는 불편함이 있게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 브레이크 페달의 조작에 따른 다수 페달 센서에서 발생되는 온·오프(ON/OFF) 디지털 출력 신호 값을 자기상관(自己相關, Autocorrelation Function) 알고리즘으로 분석함에 따라, EMB(Electro mechanical Brake)나 EWB(Electro Wedge Brake)와 같은 BBWS(Brake By Wire System)에 대한 페달 센서의 이상(Fault) 여부를 산출하고, 이를 페일-세이프(Fail-Safe)를 판단할 수 있어, 별도의 H/W(Hardware)의 추가 없음은 물론 S/W(Software) 알고리즘도 간단하게 짜여질 수 있도록 함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차량의 브레이크 바이 와이어 시스템을 위한 페일-세이프 구현 장치가 운전자가 조작하는 전자 페달과;

상기 전자 페달의 조작에 연동되어져, 온·오프(ON/OFF) 디지털 출력 신호 값을 각각 발생시키는 제1·2·3 페달 센서 및;

상기 제1·2·3 페달 센서로부터 입력된 모든 디지털 출력 신호를 이용해 이상(Fault) 여부를 산출한 후, BBWS(Brake By Wire System)에 대한 페일-세이프(Fail-Safe) 여부를 판단해 제어 신호를 ECU쪽으로 전송하도록, 자기상관(自己相關, Autocorrelation Function) 알고리즘을 갖춘 AF(Autocorrelation Function)블록을 내장한 마이컴;

으로 구성되어진 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명에 의하면, 온·오프(ON/OFF) 디지털 출력 신호 값을 이용하는 자기상관(自己相關, Autocorrelation Function) 알고리즘으로 이상(Fault) 여부를 산출하게 되므로, EMB(Electro mechanical Brake)나 EWB(Electro Wedge Brake)와 같은 BBWS(Brake By Wire System)에 대한 페일-세이프(Fail-Safe)를 판단이 이루어질 때, 부가적인 H/W(Hardware)가 요구되지 않으면서 간단한 S/W(Software) 알고리즘을 이용할 수 있는 효과가 있게 된다.

또한, 본 발명은 자기상관(自己相關, Autocorrelation Function) 알고리즘을 이용해 BBWS(Brake By Wire System)에 대한 페일-세이프(Fail-Safe)를 판단함에 따라, Power IC 소자와 Failsafe IC 소자와 같은 별도 IC 소자를 이용하지 않고 간단히 마이컴(Micom)만으로 도 구현될 수 있는 효과도 있게 된다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 차량의 브레이크 바이 와이어 시스템을 위한 페일-세이프 구현 장치의 구성도를 도시한 것인바, 본 발명에 따른 브레이크 바이 와이어 시스템인 BBWS(Brake By Wire System)에 대한 페일-세이프(Fail-Safe) 판단을 위한 장치는 운전자가 조작하는 전자 페달(1)과, 상기 전자 페달(1)의 조작을 감지해 다수의 온·오프(ON/OFF) 디지털 출력 신호 값을 발생시키는 페달 센서 앗세이(2)로 구성된다.

여기서, 상기 페달 센서 앗세이(2)는 전자 페달(1)의 조작에 따라 함께 동시에 작동되고, 정상 작동 여부에 따라 온·오프(ON/OFF) 디지털 출력 값을 각각 발생시키는 제1·2·3 페달 센서(3,4,5)로 이루어진다.

이때, 상기 제1·2·3 페달 센서(3,4,5)는 필요에 따라 온·오프(ON/OFF) 디지털 출력 값을 발생시키는 페달 센서를 3개 이상으로 구성할 수 있게 된다.

이에 더해, 상기 BBWS(Brake By Wire System)에는 제1·2·3 페달 센서(3,4,5)로부터 입력된 모든 디지털 출력 신호를 이용해 자기상관(自己相關, Autocorrelation Function) 알고리즘으로 이상(Fault) 여부를 산출한 후, BBWS(Brake By Wire System)에 대한 페일-세이프(Fail-Safe) 신호를 발생시키는 마이컴(6)이 구비되어진다.

이러한 상기 마이컴(6)에는 AF(Autocorrelation Function)블록(7)이 구비되고, 상기 AF블록(7)은 전자 페달(1)의 조작에 따른 제1·2·3 페달 센서(3,4,5)의 온·오프(ON/OFF) 디지털 출력 신호를 입력받고, 입력된 디지털 출력 신호는 내장된 자기상관(自己相關, Autocorrelation Function) 알고리즘을 통해 페일-세이프(Fail-Safe)여부를 판단하게 된다.

여기서, 상기 마이컴(6)은 다양한 제어기를 이용할 수 있지만, 바람직하게는 ECU(Engine Control Unit)를 이용하게 된다.

이와 같은 본 발명은 제동 시 전자 페달(1)의 조작을 감지해 EMB(Electro mechanical Brake)나 EWB(Electro Wedge Brake)와 같은 BBWS(Brake By Wire System)에 대한 페일-세이프(Fail-Safe)를 판단이 이루어질 때, 전자 페달(1)에 연동된 다수의 제1·2·3 페달 센서(3,4,5)에서 발생된 온·오프(ON/OFF) 디지털 출력 신호를 기반으로 해, AF(Autocorrelation Function)블록(7)의 자기상관(自己相關, Autocorrelation Function) 알고리즘으로 이상(Fault) 여부를 결정함에 따라, Power IC 소자와 Failsafe IC 소자와 같은 부가적인 H/W(Hardware)는 물론, 신호 처리(Signal Processing)와 같이 복잡한 S/W(Software) 알고리즘이 요구되지 않고 간단하게 구성할 수 있는 특징이 있게 된다.

이를 위해 본 발명은 BBWS(Brake By Wire System)의 작동 시 페일-세이프(Fail-Safe)에 대한 산출이 도 1에 도시된 바와 같이, 조작된 전자 페달(1)과 연동되는 제1·2·3 페달 센서(3,4,5)가 각각 온·오프(ON/OFF) 디지털 출력 신호 값을 발생하고, 상기 제1·2·3 페달 센서(3,4,5)의 디지털 출력 신호 값이 AF(Autocorrelation Function)블록(7)으로 입력되어진다.

이와 같이 제1·2·3 페달 센서(3,4,5)의 디지털 출력 신호 값인 0과 1이 입력된 AF(Autocorrelation Function)블록(7)은 자기상관(自己相關, Autocorrelation Function) 알고리즘을 적용해 정확한 값을 추출하고, 이를 제어 신호로 출력해주게 된다.

일례로, 전자 페달(1)의 조작을 감지하는 제1·2·3 페달 센서(3,4,5)의 디지털 출력 신호 값이 AF블록(7)으로 입력 즉, 제1 페달 센서(3) 출력 값이 10011(_은 에러 비트(Error Bit임))이고, 제2 페달 센서(4)의 출력 값이 11001(_은 에러 비트(Error Bit임))이며, 제3 페달 센서(5)의 출력 값이 00001(_은 에러 비트(Error Bit임))인 경우와 같이, 제1·2·3 페달 센서(3,4,5) 중 2개 이상이 고장난 상태에서 입력되는 경우를 가정한다.

이와 같이 제1·2·3 페달 센서(3,4,5) 중 2개 이상이 고장난 상태에서 입력된 디지털 신호 값을 입력받은 AF블록(7)은 자기상관(自己相關, Autocorrelation Function) 알고리즘을 적용하게 되고, 이를 적용하여 전자 페달(1)의 조작에 따른 제1·2·3 페달 센서(3,4,5)의 정상적인 출력 값이 10001 인 경우라 판단하게 된다.

이때, 상기 자기상관(自己相關, Autocorrelation Function) 알고리즘은 시간적으로 배열된 관측치의 계열의 값 사이의 내부 상관 계수 추정으로서, 일례로 {xt} 라 할 때, xt와 xt + xt + k 사이의 상관 계수를 추정하는 기능으로 널리 적용되어진다.

이러한 AF블록(7)의 자기상관(自己相關, Autocorrelation Function) 알고리즘을 적용해 산출된 제1·2·3 페달 센서(3,4,5)의 출력 값이 정상적인 경우와 다르게 산출되면, 제1·2·3 페달 센서(3,4,5)의 이상(Fault)상태를 확인하게 되고, 이는 별도의 H/W(Hardware) 추가 회로가 적용되지 않고서도 페일-세이프(Fail-Safe) 상태에 대한 제어를 구현할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 차량의 브레이크 바이 와이어 시스템을 위한 페일-세이프 구현 장치의 구성도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 전자 페달 2 : 페달 센서 앗세이

3,4,5 : 제1·2·3 페달 센서 6 : 마이컴

7 : AF(Autocorrelation Function)블록

Claims

운전자가 조작하는 전자 페달(1)과;

상기 전자 페달(1)의 조작에 연동되어져, 온·오프(ON/OFF) 디지털 출력 신호 값을 각각 발생시키는 제1·2·3 페달 센서(3,4,5) 및;

상기 제1·2·3 페달 센서(3,4,5)로부터 입력된 모든 디지털 출력 신호를 이용해 이상(Fault) 여부를 산출한 후, BBWS(Brake By Wire System)에 대한 페일-세이프(Fail-Safe) 여부를 판단해 제어 신호를 ECU쪽으로 전송하도록, 자기상관(自己相關, Autocorrelation Function) 알고리즘을 갖춘 AF(Autocorrelation Function)블록(7)을 내장한 마이컴(6);

으로 구성되어진 것을 특징으로 하는 차량의 브레이크 바이 와이어 시스템을 위한 페일-세이프 구현 장치.