KR20140044702A - Method for controlling driving output value of smart buster brake system in vehicle - Google Patents

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Abstract

Provided is a method for controlling a driving output value of a smart buster brake system in a vehicle which can make the best use of a motor output capacity by sensing a switch pattern of a switching element for driving a motor of a smart buster brake system and controlling a current sensor even above a detection range. For this, the method for controlling a driving output value of a smart buster brake system includes the steps of: determining whether or not the maximum current value of current values detected from a first current sensor mounted on an A phase and a second current sensor mounted on a B phase in a three phase motor of A, B and C phases is detected by an ECU; when one of the first current sensor of the A phase and the second current sensor of the B phase detects the maximum current value, determining whether or not a current value detected by the remaining current sensor exceeds a first preset value; when the current value detected by the remaining current sensor exceeds the first preset value, checking a switch pattern of each semiconductor switching element of a motor driving part which drives the three phase motor; calculating an actual high current value flowing on the A phase or the B phase on the basis of the current value detected by the first current sensor and the second current sensor according to the checked result of the switch pattern; and calculating three phase currents on the A, B and C phases of the three phase motor according to the calculated result of the actual high current. [Reference numerals] (AA) Start; (BB) End; (S10) Does a first current sensor detect the maximum value?; (S11) A Second current sensor > A first preset value?; (S12) Does the second current sensor detect the maximum value?; (S13) A first current sensor > The first preset value?; (S14) More than the second preset value?; (S15) Check switching pattern; (S16) Calculate the actual high current; (S17) Calculate a three phase current; (S18) Determine whether the current sensor is malfunction or not

Description

차량용 스마트 부스터 제동 시스템의 구동 출력 증대 제어 방법{Method for Controlling Driving Output Value of Smart Buster Brake System in Vehicle}Method for Controlling Driving Output Value of Smart Buster Brake System in Vehicle}

본 발명은 차량용 스마트 부스터 제동 시스템의 구동 출력 증대 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 모터의 구동을 통해 차량의 전기적인 제동을 수행하는 스마트 부스터 시스템에서, 모터에 인가되는 구동 전류의 전류 제어 범위를 증가시켜서 구동 출력의 증대가 가능하도록 하는 차량용 스마트 부스터 제동 시스템의 구동 출력 증대 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a control method for increasing drive output of a smart booster braking system for a vehicle, and more particularly, in a smart booster system that performs electric braking of a vehicle through driving of a motor, a current control range of a driving current applied to a motor. It relates to a drive output increase control method of the smart booster braking system for a vehicle to increase the drive output by increasing the.

일반적으로, 차량의 제동 시스템은 주행하는 차량을 감속시키거나 정지시켜서, 주행 차량의 안전 주행을 확보함과 더불어 주정차 상태를 유지시키기 위한 것이다. In general, a braking system of a vehicle is to slow down or stop a driving vehicle, to ensure safe driving of a traveling vehicle, and to maintain a parking state.

종래, 차량의 제동 시스템은 브레이크 페달의 작동에 따라 배력되는 유압을 이용하여 차륜의 브레이크 장치에 제동력을 전달하는 방식으로 되어 있었는 바, 최근에는 브레이크 페달의 조작에 따른 유압 실린더의 작동을 ECU의 제어에 의한 전기적인 모터의 구동에 의해 수행함으로써, 보다 정확하고 신뢰성 있는 제동이 이루어질 수 있도록 하는 스마트 부스터 제동 시스템이 개발되어 상용화되고 있다. Conventionally, the braking system of a vehicle has been designed to transmit a braking force to a brake device of a wheel by using hydraulic pressure that is boosted according to the operation of the brake pedal. Recently, the operation of the hydraulic cylinder according to the operation of the brake pedal is controlled by the ECU. Smart booster braking system has been developed and commercialized to perform a more accurate and reliable braking by performing the electric motor by the drive.

이러한 스마트 부스터 제동 시스템에 대한 구성은 도 1에 도시된 바와 같다. The configuration of the smart booster braking system is as shown in FIG.

도 1은 일반적인 차량의 스마트 부스터 제동 시스템에 대한 구성을 나타낸 도면이다. 1 is a diagram illustrating a configuration of a smart booster braking system of a general vehicle.

도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 차량의 스마트 부스터 시스템은, 브레이크 페달(10)의 운전자 조작에 따른 답력이 서브 마스터 실린더(12)에 인가되면, 스트로크 센서(14)에서 브레이크 페달(10)의 조작력을 감지하고, 압력 센서(16)에서 서브 마스터 실린더(12)에 인가되는 압력을 감지하게 된다. As shown in FIG. 1, in a smart vehicle booster system of a general vehicle, when a step force corresponding to a driver's operation of the brake pedal 10 is applied to the sub master cylinder 12, the stroke sensor 14 of the brake pedal 10 is applied. The operating force is sensed, and the pressure applied to the sub master cylinder 12 by the pressure sensor 16 is sensed.

상기 스트로크 센서(14) 및 압력 센서(16)로부터의 각 감지 신호는 ECU(18)에 입력되고, 상기 ECU(18)는 상기 감지 신호에 따라 적정한 제동력의 제어를 수행하기 위해 모터 구동부(20)를 구동 제어하게 된다. Each detection signal from the stroke sensor 14 and the pressure sensor 16 is input to the ECU 18, the ECU 18 to the motor drive unit 20 to control the appropriate braking force in accordance with the detection signal Drive control.

상기 모터 구동부(20)는 상기 ECU(18)로부터의 구동 제어 신호에 따라 구동되어 브레이크 모터(22)를 동작시킴에 의해, 메인 마스터 실린더(24)가 작동되도록 하여 전/후륜 캘리퍼에서의 제동이 이루어지도록 한다. The motor drive unit 20 is driven according to the drive control signal from the ECU 18 to operate the brake motor 22, so that the main master cylinder 24 is operated so that braking in the front / rear calipers is performed. To be done.

한편, 상기 모터 구동부(20)는 FET(Field Effect Transistor)와 같은 반도체 스위칭 소자의 조합으로 구성되는데, 상기 브레이크 모터(22)가 통상 A, B, C 상의 3상 구동 모터를 적용하고 있어서, 모터의 각 상에 구동 전류를 인가하기 위해 회로 접속단을 상단 및 하단으로 분류하는 경우, 상단 및 하단에 각각 복수개의 반도체 스위칭 소자가 배치되어 있다. On the other hand, the motor drive unit 20 is composed of a combination of semiconductor switching elements, such as a field effect transistor (FET), the brake motor 22 is applied to the three-phase drive motor of the A, B, C phase, the motor When the circuit connection ends are classified into upper and lower ends in order to apply a driving current to each of the phases, a plurality of semiconductor switching elements are disposed at the upper and lower ends, respectively.

도 2는 일반적인 차량의 스마트 부스터 제동 시스템에 적용되는 모터의 3상 권선에 전류가 인가되는 상태를 나타낸 도면이다. 2 is a view showing a state in which a current is applied to the three-phase winding of the motor applied to the smart booster braking system of a typical vehicle.

도 2에 도시된 바와 같이, 스마트 부스터 제동 시스템에 사용하는 모터는 3상 권선의 영구 자석형 동기 전동기를 사용하는데, 이러한 3상 모터를 제어 하기 위해서는 반드시 3상의 전류를 검출하여야 하는데, 통상 모터 권선의 결선으로 인한 키르히호프 전류 법칙을 적용함에 의해 "Ia + Ib + Ic= 0"을 활용하여 통상 2개의 전류 센서만으로 2상을 검출하고, 나머지 하나의 상은 계산으로 얻어서 제어에 활용한다.As shown in FIG. 2, the motor used in the smart booster braking system uses a permanent magnet synchronous motor of a three-phase winding. In order to control the three-phase motor, a three-phase current must be detected. By applying Kirchhoff's current law due to the wiring of "Ia + Ib + Ic = 0", two phases are usually detected using only two current sensors, and the other one is obtained by calculation and used for control.

이때, 전류 센서의 용량에 따라 한상에 전류를 검출할 수 있는 범위는, 스마트 부스터의 경우 150A와 같은 특정 전류 범위 내로 한정되어 있으므로, 그 이상의 전류가 흘렀을 때는 정상 제어를 할 수 없게 된다. 이는 150A 이상의 전류가 흘러도 전류 센서의 영향으로 그 이상의 전류는 전부 150A로 포화된 전류값으로 검출 되기 때문이다.At this time, the range in which the current can be detected in the phase according to the capacity of the current sensor is limited to a specific current range such as 150 A in the case of the smart booster, and thus, normal control cannot be performed when more current flows. This is because even if a current of 150A or more flows, the current is detected as a current value saturated at 150A due to the influence of the current sensor.

따라서, 전류 센서의 용량에 따라 그 이상의 전류를 제어하기가 힘들며, 그이상의 전류 용량을 갖는 전류 센서가 사용되더라도 분해능(Resolution)이 떨어진다는 단점이 있다.Therefore, it is difficult to control more current according to the capacity of the current sensor, and even if a current sensor having a higher current capacity is used, the resolution is reduced.

관련 기술로는 한국공개특허 제2012-0051115호(전자제어식 브레이크 시스템(2012.05.22)가 있다. Related technologies include Korea Patent Publication No. 2012-0051115 (Electronically Controlled Brake System (2012.05.22).

종래, 스마트 부스터 제동 시스템에 사용하는 3상 모터의 경우에는, 각 상의 전류를 검출하는 전류 센서가 검출 범위를 초과하게 되면 모터의 제어에 제한을 받을 수 밖에 없으며, 검출 용량이 증가된 전류 센서를 적용하더라도 분해능(Rresolution) 떨어질 수 밖에 없으므로, 모터의 용량은 충분하지만 검출하는 전류의 제한으로 인해 모터의 제어 범위에 한계가 생겨 폭넓은 범위의 모터 출력 제어가 불가능하다는 문제점을 갖게 된다.Conventionally, in the case of a three-phase motor used in the smart booster braking system, if the current sensor for detecting the current of each phase exceeds the detection range, the control of the motor is limited, and the current sensor with increased detection capacity is limited. Even if it is applied, the resolution is inevitably lowered, but the capacity of the motor is sufficient, but the limitation of the current to be detected causes a limitation in the control range of the motor, which makes it impossible to control a wide range of motor output.

따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 개선하기 위해 이루어진 것으로서, 스마트 부스터 제동 시스템의 모터 구동용 스위칭 소자의 스위치 패턴를 감지하여, 전류센서가 검출 범위 이상에서도 제어가 가능하도록 함으로써 모터 출력용량을 최대한 활용할 수 있도록 하는 차량용 스마트 부스터 제동 시스템의 구동 출력 증대 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. Accordingly, the present invention has been made to improve the above-described conventional problems, and by detecting the switch pattern of the motor driving switching element of the smart booster braking system, the current sensor can be controlled even beyond the detection range to maximize the motor output capacity. An object of the present invention is to provide a method for controlling driving power increase of a smart booster braking system for a vehicle.

본 발명의 일측면에 따른 차량용 스마트 부스터 제동 시스템의 구동 출력 증대 제어 방법은, ECU가 A, B, C상의 3상 모터에서 A상에 설치된 제1전류 센서와, B상에 설치된 제2전류 센서로부터 각각 검출되는 전류값 중에서 최대값의 전류를 검출하는지를 판단하는 제1단계, 상기 A상의 제1전류 센서 또는 상기 B상의 제2전류 센서 중에서 어느 하나의 전류 센서가 최대값의 전류를 검출하면, 상기 ECU가 나머지 전류 센서에서 검출되는 전류값이 미리 설정된 제1설정치를 초과하는지를 판단하는 제2단계, 상기 최대값의 전류를 검출하지 않은 나머지 전류 센서의 검출 전류값이 상기 제1설정치를 초과하면, 상기 ECU가 상기 3상 모터를 구동하는 모터 구동부의 각 반도체 스위칭 소자에 대한 스위치 패턴을 체크하는 제3단계, 상기 스위치 패턴의 체크 결과에 따라, 상기 ECU가 상기 제1전류 센서 및 제2전류 센서에서 검출되는 전류값을 근거로 A상 또는 B상에 흐르는 실제 고전류값을 산정하는 제4단계 및, 상기 ECU가 상기 실제 고전류의 산정 결과에 따라, 상기 3상 모터의 A, B, C 각 상의 3상 전류를 산정하는 제5단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a driving output increase in a smart booster braking system for a vehicle, wherein a ECU includes a first current sensor installed in A phase and a second current sensor installed in B in a three-phase motor of A, B, and C phases. In the first step of determining whether the current of the maximum value is detected among the current values respectively detected from the first step, when any one of the first current sensor of the A phase or the second current sensor of the B phase detects the current of the maximum value, A second step in which the ECU determines whether the current value detected by the remaining current sensors exceeds a first preset value, and when the detected current value of the remaining current sensor that does not detect the current of the maximum value exceeds the first set value, In accordance with a check result of the switch pattern, in which the ECU checks a switch pattern for each semiconductor switching element of the motor driving unit driving the three-phase motor, A fourth step in which the ECU calculates an actual high current value flowing in phase A or B on the basis of the current values detected by the first current sensor and the second current sensor, and the ECU according to the calculation result of the actual high current And calculating a three-phase current of each of A, B, and C phases of the three-phase motor.

상기 제2단계에서, 상기 제1설정치는 최대 전류값의 1/2인 것을 특징으로 한다. In the second step, the first set value is characterized in that 1/2 of the maximum current value.

상기 제3단계는, 상기 제1전류 센서 또는 제2전류 센서가 센서 오검출에 의한 고장 판단 기준인 제2설정치 이상인지를 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. The third step may further include determining whether the first current sensor or the second current sensor is equal to or greater than a second set value which is a failure determination criterion due to sensor misdetection.

상기 제3단계에서, 상기 제2설정치는 스마트 부스터 제동 시스템의 압력 센서에서 감지되는 압력, 모터의 변위값, 페달 각도 센서에서 감지되는 입력값에 따라 설정되는 것을 특징으로 한다. In the third step, the second set value is set according to the pressure detected by the pressure sensor of the smart booster braking system, the displacement value of the motor, the input value detected by the pedal angle sensor.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따르면, 스마트 부스터 제동 시스템의 모터 용량에 맞게 모터 구동 전류의 확장 제어가 가능하게 됨에 따라, 3상 모터의 전류 검출에 대한 분해능(Resolution)을 떨어뜨리지 않고서도 고전류의 제어가 가능하고, 스마트 부스터 제동 시스템의 제동 동작 영역을 확대하는 것이 가능하며, 모터 전류의 제어를 위한 소프트웨어의 변경만으로 전류 센서의 검출 제한 범위를 초과하는 제어가 가능하게 되어 최소한의 비용을 투입하고서도 시스템의 구동 출력을 증대시킬 수 있게 된다. According to the present invention made as described above, it is possible to control the expansion of the motor drive current according to the motor capacity of the smart booster braking system, so that the high current of the three-phase motor without reducing the resolution (Resolution) for current detection It is possible to control, expand the braking operation area of the smart booster braking system, and by changing the software for controlling the motor current, it is possible to control beyond the detection limit of the current sensor, even at a minimum cost. It is possible to increase the drive output of the system.

도 1은 일반적인 차량의 스마트 부스터 제동 시스템에 대한 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 일반적인 차량의 스마트 부스터 제동 시스템에 적용되는 모터의 3상 권선에 전류가 인가되는 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 스마트 부스터 제동 시스템의 구동 출력 증대 제어 방법에 따라 2개의 전류 센서에 의해 각 상의 최대 전류값을 검출하는 상태를 나타낸 도면이다.
도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 스마트 부스터 제동 시스템의 구동 출력 증대 제어 방법에서 모터 구동부의 상단 및 하단의 각 반도체 스위칭 소자가 스위칭 동작함에 의해 3상 구동 모터에 전류가 인가되는 상태를 각각 나타낸 도면이다.
도 5a 내지 도 5c는 도 4a 내지 도 4f에 도시된 반도체 스위칭 소자의 스위칭 패턴에 따른 PWM 신호 출력 파형을 각각 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 스마트 부스터 제동 시스템의 구동 출력 증대 제어 방법에 대한 동작을 설명하는 플로우차트이다. 1 is a diagram illustrating a configuration of a smart booster braking system of a general vehicle.
2 is a view showing a state in which a current is applied to the three-phase winding of the motor applied to the smart booster braking system of a typical vehicle.
3 is a diagram illustrating a state in which a maximum current value of each phase is detected by two current sensors according to a driving output increase control method of a smart booster braking system for a vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.
4A to 4F illustrate that a current is applied to a three-phase driving motor by switching the semiconductor switching elements of the upper and lower ends of the motor driving unit in the driving output increase control method of the vehicle smart booster braking system according to an embodiment of the present invention. It is a figure which showed each state which becomes.
5A to 5C are diagrams illustrating PWM signal output waveforms according to switching patterns of the semiconductor switching device illustrated in FIGS. 4A to 4F, respectively.
FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation of a driving output increase control method of a smart booster braking system for a vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.

이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention configured as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 스마트 부스터 제동 시스템의 구동 출력 증대 제어 방법에 따라 2개의 전류 센서에 의해 각 상의 최대 전류값을 검출하는 상태를 나타낸 도면이다. 3 is a diagram illustrating a state in which a maximum current value of each phase is detected by two current sensors according to a driving output increase control method of a smart booster braking system for a vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 스마트 부스터 제동 시스템의 구동 출력 증대 제어 방법에 따르면, 통상 A,B,C의 3상에 대한 전류 파형에서는 각 상의 전류 피크(Peak)치가 전류 센서에서 검출되는 포화(Saturation) 전류값인 (+MAX)와 (-MAX) 범위 내의 제어가 가능하게 되고, 실제로 전류가 최대값 이상으로 흐르더라도 전류 센서는 동일한 값을 출력하게 된다. As shown in FIG. 3, according to the driving output increase control method of the smart booster braking system for a vehicle according to the present invention, a current peak value of each phase is a current sensor in a current waveform of three phases of A, B, and C. Control within the saturation current values (+ MAX) and (-MAX) detected by the control circuit becomes possible, and the current sensor outputs the same value even if the current actually flows above the maximum value.

모터의 A, B, C 3상은 x축으로 어디 시점에서도 3상의 전류의 합이 "0"이 되는데, 본 발명에서는 스위치 패턴에 따른 모터의 3상 결선을 통해 흐르는 전류의 방향과 크기를 활용하여 전류의 제어 범위를 확대할 수 있도록 한다. A, B, C three-phase of the motor is the x-axis at any point the sum of the three phase current is "0", in the present invention by utilizing the direction and magnitude of the current flowing through the three-phase connection of the motor according to the switch pattern Allows to extend the control range of the current.

상기 스마트 부스터 제동 시스템에 적용된 모터의 3상은 각 상의 결선 상태에 따라, 한상의 전류가 나머지 2상으로 분기되어 나갈 수 있도록 되어 있으므로, 예컨대 A상에 최고치인 150A가 흐르면 전류센서가 장착된 나머지 상(즉, B상, C상)에는 150A의 1/2인 -75A의 전류가 검출된다.The three phases of the motor applied to the smart booster braking system are configured to allow the current of one phase to branch out to the remaining two phases according to the connection state of each phase. For example, if the maximum value of 150 A flows in the A phase, the remaining phase with the current sensor is mounted. (I.e., phase B and phase C), a current of -75 A, which is 1/2 of 150 A, is detected.

그러나, 150A 이상의 포화 전류로서 200A 이상의 전류가 흐르는 경우에는, 나머지 한상에는 100A의 전류가 검출되는데, 이를 이용해서 본 발명에서는 ±150A 이상의 전류 제어를 가능하게 할 수 있다. However, when a current of 200 A or more flows as a saturation current of 150 A or more, a current of 100 A is detected in the remaining phase, and the present invention can enable current control of ± 150 A or more.

이때, 2개의 전류 센서 중에서 제1전류센서에서는 최대값으로서 실제로 흐르는 전류인 200A가 아닌 150A의 전류를 검출(이때, 전류 센서는 포화 상태임)하게 되고, 제2전류센서는 실제 전류인 200A의 1/2에 해당하는 100A가 검출 가능하게 된다(즉, 전류 센서의 포화범위 내이므로 가능함). 이때, 모터를 구동하기 위한 모터 구동부의 각 스위칭 소자에 대한 스위칭 패턴을 알고 있으면 3상의 스위칭에 의한 전류값을 각각 구할 수 있다.At this time, the first current sensor detects a current of 150 A instead of 200 A, which is the current actually flowing as the maximum value of the two current sensors (at this time, the current sensor is in a saturation state), and the second current sensor detects the current of 200 A. The 100A corresponding to 1/2 becomes detectable (that is, because it is within the saturation range of the current sensor). At this time, if the switching pattern for each switching element of the motor driving unit for driving the motor is known, the current value by the three-phase switching can be obtained, respectively.

따라서, 본 발명에 따른 차량용 스마트 부스터 제동 시스템의 구동 출력 증대 제어 방법에서는 A, B, C상을 갖는 3상 모터의 A상과 B상에 각각 제1 전류 센서(100)와, 제2전류 센서(200)를 각각 구비한 상태에서, 각 전류 센서(100, 200)가 설치된 A상과 B상 중에서 어느 하나의 상에서 150A가 출력되면, 나머지 상(즉, A상 또는 B상)의 전류를 검출하여 비교하게 되는데, 그 상태에서 상기 3상 모터를 구동하는 인버터 회로인 모터 구동부에 갖추어진 6개의 스위칭 소자(즉, 상단에 3개, 하단에 3개)에 대한 스위치 패턴을 검출하여, A, B, C상에 흐르는 전류의 방향과 크기를 판단한다. Therefore, in the driving output increase control method of the vehicle smart booster braking system according to the present invention, the first current sensor 100 and the second current sensor, respectively, phase A and phase B of the three-phase motor having A, B, and C phases. In the state provided with each of 200, if 150A is output on any one of A-phase and B-phase in which each current sensor 100, 200 is installed, the current of the remaining phase (ie, A-phase or B-phase) is detected. In this state, a switch pattern for six switching elements (that is, three at the top and three at the bottom) of the motor driving unit, which is an inverter circuit for driving the three-phase motor, is detected. Determine the direction and magnitude of the current flowing on B and C phases.

상기 각 스위칭 소자의 스위치 패턴을 검출한 후에, 3상 중에서 최대치 전류가 흐르는 상이 A상이라고 가정했을때, A상에 150A의 전류가 검출되면, B상에 설치된 제2전류 센서(200)를 통해서 해당 B상에 흐르는 전류가 75A이상이 되는지를 비교하게 되고, B상이 75A이상인 것으로 판단되면, A상의 전류는 상기 제1전류 센서(100)에서 검출된 150A를 사용하지 않고, A상의 전류를 B상 검출 전류의 2제곱 (즉, B상 검출 전류×2)의 계산에 의해 얻도록 한다. After detecting the switch pattern of each of the switching elements, assuming that the maximum current flows in the three phases among the three phases, if a current of 150 A is detected in the A phase, the second current sensor 200 installed in the B phase is detected. If it is determined that the current flowing in the corresponding B phase is equal to or greater than 75 A, and it is determined that the B phase is equal to or more than 75 A, the current in the A phase does not use 150 A detected by the first current sensor 100, and the A phase current is changed to B. Obtained by calculation of the square of the phase detection current (i.e., B phase detection current x 2).

예컨대, A상에 실제 전류가 200A로 흐르는 경우에, A상에 설치된 제1전류 센서(100)의 최고 출력값이 150A이고 출력값은 150A에 포화되므로 A상에 150A가 검출되고, B상의 제2전류 센서(200)에 의해 검출되는 전류가 75A이상으로서 100A가 검출되면, A상에는 실제로 흐르는 전류값이 200A임을 알 수 있게 되는 것이다. For example, when the actual current flows in phase A at 200 A, since the highest output value of the first current sensor 100 installed in phase A is 150 A and the output value is saturated at 150 A, 150 A phase is detected in A phase, and the second current in B phase. If the current detected by the sensor 200 is 75 A or more and 100 A is detected, it can be seen that the current value actually flowing on the A phase is 200 A.

그 상태에서는, 고장에 의한 오검출을 방지하기 위해, 상기 제1 및 제2전류 센서(100, 200)의 검출값의 이상여부를 반드시 판단하게 되는데, 스마트 부스터 제동 시스템에서 생성되는 압력과 페달 각도 센서의 입력값, 모터의 회전 변위 등으로 각 전류 센서의 고장 여부를 판단하게 된다. In this state, it is necessary to determine whether the detected values of the first and second current sensors 100 and 200 are abnormal in order to prevent false detection due to a failure, and the pressure and pedal angle generated in the smart booster braking system. The input value of the sensor and the rotational displacement of the motor determine whether each current sensor has failed.

도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 스마트 부스터 제동 시스템의 구동 출력 증대 제어 방법에서 모터 구동부의 상단 및 하단의 각 반도체 스위칭 소자가 스위칭 동작함에 의해 3상 구동 모터에 전류가 인가되는 상태를 각각 나타낸 도면이고, 도 5a 내지 도 5c는 도 4a 내지 도 4f에 도시된 반도체 스위칭 소자의 스위칭 패턴에 따른 PWM 신호 출력 파형을 각각 나타낸 도면이다. 4A to 4F illustrate that a current is applied to a three-phase driving motor by switching the semiconductor switching elements of the upper and lower ends of the motor driving unit in the driving output increase control method of the vehicle smart booster braking system according to an embodiment of the present invention. 5A to 5C are diagrams illustrating PWM signal output waveforms according to switching patterns of the semiconductor switching device illustrated in FIGS. 4A to 4F, respectively.

도 5a 내지 도 5c에 도시된 바와 같이, 스마트 부스터 제동 시스템의 MCU는 모터 구동부의 회로 상단에 연결되어 있는 3개의 제1 내지 제3반도체 스위칭 소자(S1, S2, S3)와, 하단에 연결되어 있는 3개의 제4 내지 제6반도체 스위칭 소자(S4, S5, S6)에 PWM 신호 파형 형태의 구동 제어 신호를 출력하게 되는데, PWM 신호의 신호 듀티(Duty) 비를 가변하여 상단과 하단의 서로 대응하는 스위칭 소자가 교번적으로 스위칭 동작할 수 있도록 제어한다. As illustrated in FIGS. 5A to 5C, the MCU of the smart booster braking system may be connected to three first to third semiconductor switching elements S1, S2, and S3 connected to an upper end of a circuit of a motor driving unit. The driving control signals in the form of PWM signal waveforms are output to three fourth to sixth semiconductor switching elements S4, S5, and S6, and the signal duty ratios of the PWM signals are varied to correspond to each other at the upper and lower ends. The switching element is controlled so that the switching operation alternately.

그에 따라, 도 5a 내지 도 5c에 도시된 PWM 신호에 의한 스위칭 패턴에 따라 도 4a 내지 도 4f에 도시된 바와 같은 6가지의 형태로 3상 모터에 구동 전류를 인가하게 된다. Accordingly, the driving current is applied to the three-phase motor in six forms as shown in FIGS. 4A to 4F according to the switching pattern by the PWM signal shown in FIGS. 5A to 5C.

즉, 도 4a에 도시된 바에 따르면, 도 5c의 b, f 신호 구간에서 제2반도체 스위칭 소자(S2)가 스위칭 온되고, 제4, 제6반도체 스위칭 소자(S4, S6)가 스위칭 온되면서 상기 3상 모터의 A, B, C 각 3상에 전류를 인가하게 되는데, B상에서 흐르는 전류가 A상과 C상으로 흘러 나오기 때문에, 상기 B상에 설치된 제2전류 센서(200)에 검출되는 전류값은 상기 A상에 설치된 상기 제1전류 센서(100)로부터 검출된 전류값의 -2배(여기서, "-"는 전류의 방향을 의미함)와 같고, 상기 C상에 흐르는 전류값과 동일하다. That is, as shown in FIG. 4A, the second semiconductor switching element S2 is switched on in the b and f signal periods of FIG. 5C, and the fourth and sixth semiconductor switching elements S4 and S6 are switched on. The current is applied to each of the three phases A, B, and C of the three-phase motor. Since the current flowing in the B phase flows into the A phase and the C phase, the current detected by the second current sensor 200 installed in the B phase. The value is equal to -2 times the current value detected from the first current sensor 100 installed on the A phase, where "-" means the direction of the current, and is equal to the current value flowing on the C phase. Do.

또한, 도 4b에 도시된 바와 같이, 도 5a의 b, f 신호 구간에서 제3반도체 스위칭 소자(S3)가 스위칭 온되고, 제4, 제5반도체 스위칭 소자(S4, S5)가 스위칭 온되면서 상기 3상 모터의 A, B, C 각 3상에 전류를 인가하게 되는데, C상에 흐르는 전류가 A상과 B상으로 흘러 나오기 때문에, 상기 A상의 제1전류 센서(100)에서 검출되는 전류값은 C상에 흐르는 전류값의 -2배가 되고, 상기 B상의 제2전류 센서(200)에서 검출되는 전류값도 동일하게 -2배가 된다.In addition, as shown in FIG. 4B, the third semiconductor switching element S3 is switched on in the b and f signal periods of FIG. 5A, and the fourth and fifth semiconductor switching elements S4 and S5 are switched on. The current is applied to each of three phases A, B, and C of the three-phase motor, but since the current flowing in the C phase flows into the A and B phases, the current value detected by the first current sensor 100 of the A phase. Is -2 times the current value flowing in phase C, and the current value detected by the second current sensor 200 in phase B is also -2 times the same.

또, 도 4c에 도시된 바와 같이, 도 5a의 c, e 신호 구간에서 제2, 제3반도체 스위칭 소자(S2, S3)가 스위칭 온되고, 제4반도체 스위칭 소자(S4)가 스위칭 온되면서 상기 3상 모터의 A, B, C 각 3상에 전류를 인가하게 되는데, B상과 C상에 흐르는 전류가 합쳐져서 A상으로 흘러 나오기 때문에, 상기 B상에 설치된 제2전류 센서(200)에 검출되는 전류값은 상기 A상에 설치된 상기 제1전류 센서(100)로부터 검출된 전류값의 1/2배와 같고, 상기 C상에 흐르는 전류값과 동일하하게 된다.In addition, as shown in FIG. 4C, the second and third semiconductor switching devices S2 and S3 are switched on and the fourth semiconductor switching device S4 is switched on in the c and e signal periods of FIG. 5A. The current is applied to each of three phases A, B, and C of the three-phase motor, but the current flowing in the B and C phases flows into the A phase, and thus is detected by the second current sensor 200 installed in the B phase. The current value is equal to 1/2 times the current value detected from the first current sensor 100 provided on the A phase, and is equal to the current value flowing on the C phase.

그리고, 도 4d에 도시된 바와 같이, 도 5b의 b, f 신호 구간에서 제1반도체 스위칭 소자(S1)가 스위칭 온되고, 제5, 제6반도체 스위칭 소자(S5, S6)가 스위칭 온되면서 상기 3상 모터의 A, B, C 각 3상에 전류를 인가하게 되는데, A상과 B상의 전류가 C상으로 합쳐져서 흐르기 때문에, B상에 설치된 제2전류 센서(200)에 검출되는 전류값은 상기 A상에 설치된 상기 제1전류 센서(100)로부터 검출된 전류값의 1/2배와 같고, 상기 C상에 흐르는 전류값과 동일하게 된다.As illustrated in FIG. 4D, the first semiconductor switching device S1 is switched on in the b and f signal periods of FIG. 5B, and the fifth and sixth semiconductor switching devices S5 and S6 are switched on. The current is applied to each of three phases A, B, and C of the three-phase motor. Since the currents of the A and B phases are combined and flowed into the C phase, the current value detected by the second current sensor 200 installed in the B phase is It is equal to 1/2 times the current value detected from the first current sensor 100 provided on the A phase, and equal to the current value flowing on the C phase.

또한, 도 4e에 도시된 바와 같이, 도 5c의 b, f 신호 구간에서 제1, 제3반도체 스위칭 소자(S1, S3)가 스위칭 온되고, 제5반도체 스위칭 소자(S5)가 스위칭 온되면서 상기 3상 모터의 A, B, C 각 3상에 전류를 인가하게 되는데, A상과 C상에서 흐르는 전류가 합쳐져서 B상으로 흐르기 때문에, B상에 설치된 제2전류 센서(200)에 검출되는 전류값은 상기 A상에 설치된 상기 제1전류 센서(100)로부터 검출된 전류값의 1/2배와 같고, 상기 C상에 흐르는 전류값과 동일하게 된다. In addition, as shown in FIG. 4E, the first and third semiconductor switching devices S1 and S3 are switched on and the fifth semiconductor switching device S5 is switched on in the b and f signal periods of FIG. 5C. The current is applied to each of three phases A, B, and C of the three-phase motor. Since the currents flowing in the A and C phases flow in the B phase, the current value detected by the second current sensor 200 installed in the B phase. Is equal to 1/2 times the current value detected from the first current sensor 100 provided on the A phase, and is equal to the current value flowing on the C phase.

또, 도 4f에 도시된 바와 같이, 도 5c의 c, e 신호 구간에서 제1, 제2반도체 스위칭 소자(S1, S2)가 스위칭 온되고, 제6반도체 스위칭 소자(S6)가 스위칭 온되면서 상기 3상 모터의 A, B, C 각 3상에 전류를 인가하게 되는데, A상과 C상에서 흐르는 전류가 합쳐져서 B상으로 흘러 나오게 되므로, 상기 A상의 제1전류 센서(100)에서 검출되는 전류값은 C상에 흐르는 전류값의 2배가 되고, 상기 B상의 제2전류 센서(200)에서 검출되는 전류값도 동일하게 2배가 된다. In addition, as shown in FIG. 4F, the first and second semiconductor switching elements S1 and S2 are switched on and the sixth semiconductor switching element S6 is switched on in the c and e signal periods of FIG. 5C. The current is applied to each of three phases A, B, and C of the three-phase motor, and the current flowing in the A and C phases is combined to flow out to the B phase, and thus the current value detected by the first current sensor 100 of the A phase. Is twice the current value flowing in phase C, and the current value detected by the second current sensor 200 in phase B is equally doubled.

이어, 상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따른 차량용 스마트 부스터 제동 시스템의 구동 출력 증대 제어 방법에 대한 동작에 대해 도 6의 플로우 차트를 참조하여 상세히 설명한다. Next, an operation of the driving output increase control method of the smart booster braking system for a vehicle according to the present invention made as described above will be described in detail with reference to the flowchart of FIG. 6.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 스마트 부스터 제동 시스템의 구동 출력 증대 제어 방법에 대한 동작을 설명하는 플로우차트이다. FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation of a driving output increase control method of a smart booster braking system for a vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.

먼저, 차량용 스마트 부스터 제동 시스템에 구비된 3상 모터의 각 A, B, C 3상 중에서 A상에 제1전류 센서(100)가 설치되고, B상에 제2전류 센서(200)가 설치되어 있는 경우에, 해당 시스템의 ECU는 상기 제1전류 센서(100)가 A상으로부터 최대값의 전류(예컨대 150A)를 검출하는지를 판단하게 된다(S10).First, among the A, B, and C three phases of the three phase motor of the vehicle smart booster braking system, the first current sensor 100 is installed on the A phase, and the second current sensor 200 is installed on the B phase. If there is, the ECU of the system determines whether the first current sensor 100 detects the maximum current (for example, 150A) from the A phase (S10).

상기 판단 결과, 상기 제1전류 센서(100)가 A상에 흐르는 전류를 최대값으로 검출하고 있다고 판단하면, 상기 ECU는 제1설정치로서 "전류 최대값/2±α"가 설정되어 있는 상태에서, B상에 설치된 상기 제2전류 센서(200)로부터 검출된 전류값이 상기 제1설정치를 초과하는지를 판단한다(S11).As a result of the determination, when it is determined that the first current sensor 100 detects the current flowing in the A phase at the maximum value, the ECU is in a state in which "current maximum value / 2 ± α" is set as the first set value. In operation S11, it is determined whether the current value detected from the second current sensor 200 provided on the phase B exceeds the first set value.

반면에, 상기 S10의 판단 단계에서, 상기 제1전류 센서(100)가 A상으로부터 검출한 전류값이 최대값이 아닌 것으로 판단하게 되면, 상기 ECU는 상기 제2전류 센서(200)가 B상으로부터 최대값의 전류를 검출하는지를 판단하게 되고, 상기 제2전류 센서(200)가 B상으로부터 최대값 전류를 검출하고 있다고 판단되면, 상기 제1전류 센서(100)가 A상으로부터 검출하는 전류값이 상기 제1설정치를 초과하는지를 판단한다(S13).On the other hand, if it is determined in the step S10 that the current value detected by the first current sensor 100 from the A phase is not the maximum value, the ECU indicates that the second current sensor 200 is the B phase. If it is determined that the current of the maximum value is detected from the, and it is determined that the second current sensor 200 detects the maximum value current from the phase B, the current value detected by the first current sensor 100 from the phase A It is determined whether the first set value is exceeded (S13).

한편, 상기 S11의 판단 단계에서, 상기 제1전류 센서(100)가 A상으로부터 최대값의 전류를 검출하고 있는 상태에서, 상기 제2전류 센서(200)로부터 검출되는 전류값이 제1설정치를 초과하거나, 상기 제2전류 센서(200)가 B상으로부터 최대값의 전류를 검출하고 있는 상태에서, 상기 제1전류 센서(100)로부터 검출되는 전류값이 제1설정치를 초과하고 있다고 판단되면, 상기 ECU는 상기 제1전류 센서(100) 또는 상기 제2전류 센서(200)의 오동작에 의한 고장 여부를 판별하기 위해서, 해당 스마트 부스터 제동 시스템의 압력 센서, 모터 변위값, 페달의 각도 센서로부터 얻어지는 검출값을 근거로 제2설정치를 미리 설정한 상태에서, 상기 제1전류 센서(100) 또는 상기 제2전류 센서(200)로부터 검출되는 전류값이 상기 제2설정치 이상인지를 판단한다(S14).On the other hand, in the determination step of S11, while the first current sensor 100 detects the maximum current from the A phase, the current value detected from the second current sensor 200 is the first set value. If the current value detected from the first current sensor 100 exceeds the first set value while the second current sensor 200 detects the maximum current from the phase B, The ECU is obtained from a pressure sensor, a motor displacement value, and an angle sensor of a pedal of the smart booster braking system in order to determine whether a failure occurs due to a malfunction of the first current sensor 100 or the second current sensor 200. In a state in which the second set value is previously set based on the detected value, it is determined whether the current value detected from the first current sensor 100 or the second current sensor 200 is greater than or equal to the second set value (S14). .

상기 판단 결과, 상기 제1전류 센서(100) 또는 상기 제2전류 센서(200)로부터 검출되는 전류값이 상기 제2설정치 미만인 것으로 판단하게 되면, 상기 3상 모터를 구동하는 모터 구동부의 3개의 상단 반도체 스위칭 소자와 3개의 하단 반도체 스위칭 소자에 대한 스위칭 패턴을 도 4a 내지 도 4f의 모터 전류 인가 상태와, 도 5a 내지 도 5c의 PWM 신호 파형을 통해서 체크하게 된다(S15).As a result of the determination, when it is determined that the current value detected from the first current sensor 100 or the second current sensor 200 is less than the second set value, three upper ends of the motor driving unit for driving the three-phase motor The switching patterns of the semiconductor switching element and the three lower semiconductor switching elements are checked through the motor current application state of FIGS. 4A to 4F and the PWM signal waveforms of FIGS. 5A to 5C (S15).

상기 스위칭 패턴의 체크 결과에 따라, 상기 ECU는 상기 제1전류 센서(100) 및 상기 제2전류 센서(200)에 의해 각각 검출되는 A상 및 B상의 전류값을 통해서 3상 모터에 흐르는 실제적인 고전류를 산정하게 되고(S16), 상기 A상 및 B상에 흐르는 실제적인 고전류의 산정 결과를 근거로 "A상 전류 + B상 전류 + C상 전류 = 0"이 되는 키르히호프 법칙에 따라 상기 3상 모터의 전체적인 3상 전류를 산정한다(S17). According to the check result of the switching pattern, the ECU is actually flowing to the three-phase motor through the current value of the phase A and phase B detected by the first current sensor 100 and the second current sensor 200, respectively. In accordance with Kirchhoff's law, a high current is calculated (S16) and "A-phase current + B-phase current + C-phase current = 0" based on the result of the calculation of the actual high current flowing in phases A and B. The overall three-phase current of the phase motor is calculated (S17).

한편, 상기 S14의 판단 단계에서, 전류 센서로부터의 검출 전류가 상기 제2설정치 이상이라고 판단되면, 상기 ECU는 해당 전류 센서가 고장 상태인 것으로 판단하게 된다(S18).On the other hand, if it is determined in step S14 that the detected current from the current sensor is greater than or equal to the second set value, the ECU determines that the current sensor is in a fault state (S18).

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. I will understand. Accordingly, the technical scope of the present invention should be defined by the following claims.

10:브레이크 페달 12:서브 마스터 실린더
14:스트로크 센서 16,26:압력 센서
18:ECU 20:모터 구동부
22:브레이크 모터 24:메인 마스터 실린더
100:제1전류 센서 200:제2전류 센서10: brake pedal 12: sub master cylinder
14: stroke sensor 16,26: pressure sensor
18: ECU 20: Motor drive part
22: Brake motor 24: Main master cylinder
100: first current sensor 200: second current sensor

Claims (4)

ECU가 A, B, C상의 3상 모터에서 A상에 설치된 제1전류 센서와, B상에 설치된 제2전류 센서로부터 각각 검출되는 전류값 중에서 최대값의 전류를 검출하는지를 판단하는 제1단계;
상기 A상의 제1전류 센서 또는 상기 B상의 제2전류 센서 중에서 어느 하나의 전류 센서가 최대값의 전류를 검출하면, 상기 ECU가 나머지 전류 센서에서 검출되는 전류값이 미리 설정된 제1설정치를 초과하는지를 판단하는 제2단계;
상기 최대값의 전류를 검출하지 않은 나머지 전류 센서의 검출 전류값이 상기 제1설정치를 초과하면, 상기 ECU가 상기 3상 모터를 구동하는 모터 구동부의 각 반도체 스위칭 소자에 대한 스위치 패턴을 체크하는 제3단계;
상기 스위치 패턴의 체크 결과에 따라, 상기 ECU가 상기 제1전류 센서 및 제2전류 센서에서 검출되는 전류값을 근거로 A상 또는 B상에 흐르는 실제 고전류값을 산정하는 제4단계; 및
상기 ECU가 상기 실제 고전류의 산정 결과에 따라, 상기 3상 모터의 A, B, C 각 상의 3상 전류를 산정하는 제5단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 스마트 부스터 제동 시스템의 구동 출력 증대 제어 방법.A first step of judging whether the ECU detects a maximum current from among current values detected from the first current sensor installed on A and the second current sensor installed on B of the three-phase motors A, B, and C;
If any one of the first current sensor of the A phase or the second current sensor of the B phase detects the maximum current, the ECU determines whether the current value detected by the remaining current sensor exceeds the first preset value. Determining a second step;
When the detected current value of the remaining current sensor that does not detect the current of the maximum value exceeds the first set value, the ECU checks the switch pattern for each semiconductor switching element of the motor drive unit for driving the three-phase motor Step 3;
A fourth step of calculating, by the ECU, the actual high current value flowing in phase A or phase B based on the current values detected by the first current sensor and the second current sensor according to a check result of the switch pattern; And
And a fifth step of calculating, by the ECU, the three-phase current of each of A, B, and C phases of the three-phase motor according to the calculation result of the actual high current. Way. 제 1 항에 있어서,
상기 제2단계에서, 상기 제1설정치는 최대 전류값의 1/2인 것을 특징으로 하는 차량용 스마트 부스터 제동 시스템의 구동 출력 증대 제어 방법.The method according to claim 1,
In the second step, the first set value is a drive output increase control method of a smart booster braking system for a vehicle, characterized in that 1/2 of the maximum current value. 제 1 항에 있어서,
상기 제3단계는, 상기 제1전류 센서 또는 제2전류 센서가 센서 오검출에 의한 고장 판단 기준인 제2설정치 이상인지를 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 스마트 부스터 제동 시스템의 구동 출력 증대 제어 방법.The method according to claim 1,
The third step may further include determining whether the first current sensor or the second current sensor is greater than or equal to a second set value which is a failure determination criterion due to sensor misdetection. Power increase control method. 제 3 항에 있어서,
상기 제3단계에서, 상기 제2설정치는 스마트 부스터 제동 시스템의 압력 센서에서 감지되는 압력, 모터의 변위값, 페달 각도 센서에서 감지되는 입력값에 따라 설정되는 것을 특징으로 하는 차량용 스마트 부스터 제동 시스템의 구동 출력 증대 제어 방법.

The method of claim 3, wherein
In the third step, the second set value is set according to the pressure detected by the pressure sensor of the smart booster braking system, the displacement value of the motor, the input value detected by the pedal angle sensor of the smart booster braking system for a vehicle. Drive output increase control method.

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