KR20140072756A - Method for Discriminating Initial Position of Brake by Wire System - Google Patents

Method for Discriminating Initial Position of Brake by Wire System Download PDF

Info

Publication number
KR20140072756A
KR20140072756A KR1020120140632A KR20120140632A KR20140072756A KR 20140072756 A KR20140072756 A KR 20140072756A KR 1020120140632 A KR1020120140632 A KR 1020120140632A KR 20120140632 A KR20120140632 A KR 20120140632A KR 20140072756 A KR20140072756 A KR 20140072756A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
motor
clamping force
initial position
motor current
brake system
Prior art date
Application number
KR1020120140632A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102010743B1 (en
Inventor
김태연
Original Assignee
현대모비스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대모비스 주식회사 filed Critical 현대모비스 주식회사
Priority to KR1020120140632A priority Critical patent/KR102010743B1/en
Priority to CN201310255897.8A priority patent/CN103847723B/en
Publication of KR20140072756A publication Critical patent/KR20140072756A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102010743B1 publication Critical patent/KR102010743B1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00—Parts or details
    • F16D65/38—Slack adjusters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00—Parts or details
    • F16D65/38—Slack adjusters
    • F16D2065/386—Slack adjusters driven electrically

Abstract

The present invention provides a method for judging an initial position of an electronic brake system, capable of performing an initialization process normally through clamping force estimation, even though a failure of a load sensor occurs during the initialization process to maintain a constant gap between a brake disc and a pad before braking of the electronic brake system. For this, the method of the present invention includes: a step in which an ECU rotates a motor along a forward direction with an established rpm when an initial electric power of the electronic brake system is applied; a step in which the motor is rotated along a backward direction and is moved to the initial position if an established clamping force is not generated, during the forward rotation according to the established rpm of the motor; a step in which the ECU rotates the motor along the forward direction with the established rpm, and a clamping force estimation part and a motor current monitoring part estimate each clamping force and generate each generation position information of the clamping force, on the basis of a motor current sensing signal from a motor current sensor and a motor position sensing signal according to a motor rotation accumulation mechanical angle from a motor position sensor; and a step in which an initial position judgment part judges the initial position of the brake pad and the disc on the basis of an estimation value of the clamping force from the clamping force estimation part, and the generation position information of the clamping force from the motor current monitoring part.

Description

전자 브레이크 시스템의 초기 위치 판별 방법{Method for Discriminating Initial Position of Brake by Wire System}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an electronic brake system,

본 발명은 전자 브레이크 시스템의 초기 위치 판별 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전자 브레이크 시스템의 브레이크의 마모 보정을 위해 이용되는 하중 센서의 고장시에도, 마모 보정을 위한 초기 위치로의 이동이 가능하도록 하는 전자 브레이크 시스템의 초기 위치 판별 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method of determining an initial position of an electromagnetic brake system, and more particularly, to a method of determining an initial position of an electromagnetic brake system, in which, even when a load sensor used for correcting wear of an electromagnetic brake system is malfunctioning, The present invention relates to a method of determining an initial position of an electromagnetic brake system.

일반적으로, 전동식 전자 브레이크 시스템(Brake-By-Wire System)은 운전자의 수동 조작 장치와 제동륜 사이의 기계적 연결 없이도, 각 차륜에 위치한 전동 캘리퍼가 전동식 브레이크 전자 제어 장치(ECU)로부터 신호를 입력받아 각 차륜에 위치한 디스크를 잡아 줌으로서 차량의 제동을 이루도록 되어 있다.Generally, the electric brake system (Brake-By-Wire System) receives a signal from an electric brake electronic control unit (ECU) without the mechanical connection between the driver's manual control device and the drive wheel, And the brakes of the vehicle are made by holding the discs located in the respective wheels.

통상, 전동식 브레이크는 고장진단 및 마모보정을 위해 브레이크 디스크와 패드사이에 일정한 거리(Ari Gap)를 유지하기 위한 초기화 과정이 필요하다. 일반적으로 초기화 과정은 모터의 이동거리를 측정하는 센서와, 클램핑력을 측정하는 센서(즉, 하중(Force) 센서, 토크(Torque) 센서 등)로부터 얻어지는 값을 이용하여 초기 위치를 연산한다. Typically, an electric brake requires an initialization procedure to maintain a constant distance (Ari gap) between the brake disc and the pad for fault diagnosis and wear correction. In general, the initialization process calculates an initial position by using a value obtained from a sensor for measuring the movement distance of the motor and a sensor for measuring the clamping force (i.e., a force sensor, a torque sensor, etc.).

전동식 브레이크의 초기화 과정은, 전자 브레이크 시스템에 전원이 인가되면 우선 파킹 기구부의 해제를 수행하고, 정방향으로 피스톤을 이동시키게 되는데, 피스톤의 이동은 브레이크 디스크와 패드가 접촉할 때까지 이루어진다. In the initialization process of the electric brake, when the electric power is applied to the electromagnetic brake system, the parking mechanism is first released and the piston is moved in the forward direction until the brake disk and the pad come into contact with each other.

이 때, 전자 브레이크 시스템에 구비된 BLDC 모터의 위치센서와 클램핑력을 측정하는 센서에서 측정된 값을 이용하여 브레이크 패드가 이동해야 할 초기 위치를 연산하고 일정한 거리를 유지하기 위해 이동하게 된다.At this time, the initial position at which the brake pad should move is calculated by using the values measured by the position sensor of the BLDC motor provided in the electromagnetic brake system and the sensor measuring the clamping force, and moved to maintain a constant distance.

관련 기술로는 국내공개특허 제2011-0099405호(전자 제어식 브레이크의 오류 검출 장치)(2011.09.08)가 있다.Related technology is disclosed in Korean Patent Laid-Open No. 2011-0099405 (error detection device of electronically controlled brake) (2011.09.08).

이러한 전동식 전자 브레이크 시스템에서는 초기화 과정에 모터의 위치센서와 더불어 클램핑력을 측정하기 위한 하중 센서가 반드시 필요하게 되는데, 하중 센서의 스트레스로 인한 고장이나 오동작 등의 문제가 발생하는 경우에는 초기화 과정의 진행이 불가능하게 된다는 문제점이 있다.In this electric electromagnetic brake system, a load sensor for measuring the clamping force together with the position sensor of the motor is indispensably required in the initialization process. If a problem such as a failure or a malfunction occurs due to the stress of the load sensor, It becomes impossible to perform the above operation.

따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 개선하기 위해 이루어진 것으로서, 전자 브레이크 시스템의 제동 이전에 브레이크 디스크와 패드의 일정 간극 유지를 위한 초기화 과정에서 하중 센서의 고장이 발생하더라도, 클램핑력 추정을 통해 초기화 과정이 정상적으로 이루어질 수 있도록 하는 전자 브레이크 시스템의 초기 위치 판별 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION [0008] Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for estimating a clamping force of an electronic brake system, And to provide an initial position determining method of an electronic brake system that enables an initialization process to be normally performed.

본 발명의 일측면에 따른 전자 브레이크 시스템의 초기 위치 판별 방법은, 전자 브레이크 시스템의 초기 전원 인가시에 ECU가 설정 rpm으로 모터를 정방향 회전시키는 제1단계, 상기 모터의 설정 rpm에 따른 정방향 회전시, 설정 클램핑력이 발생하지 않으면 상기 모터를 역방향으로 회전시켜 초기 위치로 이동시키는 제2단계, 상기 ECU가 설정 rpm으로 모터를 정방향 회전시키고, 클램핑력 추정부와 모터 전류 모니터링부가 모터 전류 센서로부터의 모터 전류 감지 신호와 모터 위치 센서로부터의 모터 회전 누적 기계각에 따른 모터 위치 감지 신호에 근거하여, 각각 클램핑력의 추정 및 클램핑력의 발생 위치 정보를 발생하는 제3단계 및, 초기 위치 판정부가 상기 클램핑력 추정부로부터의 클램핑력의 추정값과, 상기 모터 전류 모니터링부로부터의 클램핑력의 발생 위치 정보를 근거로 브레이크 패드와 디스크의 초기 위치를 판정하는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. A first method of determining an initial position of an electromagnetic brake system according to an aspect of the present invention includes a first step in which the ECU rotates the motor in a forward direction at a set rpm when an initial power is applied to the electromagnetic brake system, A second step of rotating the motor in the reverse direction to move the motor to an initial position when the setting clamping force is not generated, the ECU rotates the motor in the forward direction at a set rpm, and the clamping force estimating unit and the motor current monitoring unit A third step of estimating a clamping force and generating generation position information of a clamping force based on a motor current sensing signal and a motor position sensing signal according to an accumulated motor rotation angle from the motor position sensor, An estimated value of the clamping force from the clamping force estimating unit and a clamping force from the motor current monitoring unit And a fourth step of determining an initial position of the brake pad and the disc based on the generation position information of the brake pad and the disc.

상기 제1단계에서, 상기 모터 전류 센서와 상기 모터 위치 센서의 오프셋을 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. And correcting the offset of the motor current sensor and the motor position sensor in the first step.

상기 제3단계는, 상기 클램핑력 추정부가 모터의 토크 상수와, 관성 모멘트, 댐핑 계수, 기어 효율, 기어비, 볼 스크류 리드값이 미리 설정된 상태에서, 모터 토크와, 부하 토크, 마찰 토크를 각각 구하는 단계 및, 상기 클램핑력 추정부가 상기 모터 토크, 부하 토크, 마찰 토크의 계산값을 통하여 클램핑력을 추정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. The third step is to calculate the motor torque, the load torque, and the friction torque, respectively, while the clamping force estimating unit estimates the torque constant of the motor and the moment of inertia, damping coefficient, gear efficiency, gear ratio, And estimating the clamping force through the calculated values of the motor torque, the load torque, and the frictional torque by the clamping force estimation unit.

상기 제4단계에서, 상기 초기 위치 판정부는 상기 클램핑력 추정부의 설정 횟수에 따른 클램핑력 추정값과, 상기 모터 전류 모니터링부의 설정 횟수에 따른 클램핑력 발생 위치 정보에 대한 평균을 구하여 초기 위치를 선정하는 것을 특징으로 한다. In the fourth step, the initial position determining unit determines an initial position by obtaining an average of clamping force estimation values according to the set times of the clamping force estimation unit and clamping force generation position information according to the set times of the motor current monitoring unit .

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따르면, 전자 브레이크 시스템에 있어서 초기화 과정을 수행할때 모터의 클램핑력을 측정하는 하중 센서에 고장이 발생하더라도, 클램핑력의 추정 기법을 이용하여 정상적인 초기화 과정이 진행될 수 있도록 함에 따라, 클램핑력을 측정하는 하중 센서의 문제가 발생시에 별도의 추가적인 기계적, 전자적인 보조 센서 장치를 장착하지 않고서도 페일-세이프(Fail-Safe) 기능을 얼마든지 구현할 수 있다. According to the present invention as described above, even if a failure occurs in a load sensor for measuring a clamping force of a motor when an initialization process is performed in an electromagnetic brake system, a normal initialization process can be performed using a clamping force estimation technique Fail-safe function can be realized without installing additional mechanical or electronic auxiliary sensor device when a problem of a load sensor for measuring the clamping force occurs.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전자 브레이크 시스템의 초기 위치 판별 방법이 적용되는 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전자 브레이크 시스템의 초기 위치 판별 방법에서 클램핑력을 추정하는 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전자 브레이크 시스템의 초기 위치 판별 방법에서 부하에 따른 모터 전류의 변화 상태에 따라 클램핑력이 발생하는 시점을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전자 브레이크 시스템의 초기 위치 판별 방법에 대한 동작을 설명하는 플로우차트이다. 1 is a block diagram of an apparatus to which an initial position determining method for an electromagnetic brake system according to an embodiment of the present invention is applied.
2 is a diagram illustrating a state in which the clamping force is estimated in the initial position determining method of the electromagnetic brake system according to the embodiment of the present invention.
3 is a view showing a time point at which a clamping force is generated according to a change state of a motor current according to a load in an initial position determination method of an electromagnetic brake system according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating an operation of an initial position determining method of an electromagnetic brake system according to an 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 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전자 브레이크 시스템의 초기 위치 판별 방법이 적용되는 장치의 구성을 나타낸 도면이다. 1 is a block diagram of an apparatus to which an initial position determining method for an electromagnetic brake system according to an embodiment of the present invention is applied.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전자 브레이크 시스템의 초기 위치 판별 방법이 적용되는 장치는, 모터 전류 센서(10), 모터 위치 센서(20), 클램핑력 추정부(30), 모터 전류 모니터링부(40), 초기 위치 판정부(50)를 포함한다. 1, an apparatus to which an initial position determining method for an electromagnetic brake system according to the present invention is applied includes a motor current sensor 10, a motor position sensor 20, a clamping force estimating unit 30, A monitoring unit 40, and an initial position determining unit 50. [

상기 모터 전류 센서(10)는 전자 브레이크 시스템에 구비된 BLDC 모터의 q축에 인가되는 전류를 감지하여 모터 전류 감지 신호를 발생한다. The motor current sensor 10 senses the current applied to the q-axis of the BLDC motor provided in the electromagnetic brake system and generates a motor current sensing signal.

상기 모터 위치 센서(20)는 상기 BLDC 모터의 구동 위치를 감지하여 모터의 회전 누적 기계각에 따른 모터 위치 감지 신호를 발생한다. The motor position sensor 20 senses the driving position of the BLDC motor and generates a motor position sensing signal corresponding to the rotational machine angle of the motor.

상기 클램핑력 추정부(30)는 상기 모터 전류 센서(10)로부터의 모터 전류 감지 신호와, 상기 모터 위치 센서(20)로부터의 모터 위치 감지 신호를 각각 입력받아 연산 처리를 수행함에 의해, 부하 토크를 계산하여 브레이크 패드와 디스크 사이의 간극 검지를 위한 클램핑력을 추정하는 기능을 수행한다. The clamping force estimating unit 30 receives the motor current sensing signal from the motor current sensor 10 and the motor position sensing signal from the motor position sensor 20 to perform calculation processing, And estimates the clamping force for detecting the gap between the brake pads and the disk.

상기 모터 전류 모니터링부(40)는 상기 모터 전류 센서(10)로부터의 모터 전류 감지 신호와, 상기 모터 위치 센서(20)로부터의 모터 위치 감지 신호를 각각 입력받아 모니터링을 수행함에 의해, 상기 BLDC 모터의 q축에 걸리는 부하에 의한 전류의 변화에 따라 클램핑력의 발생 시점을 검지한다. The motor current monitoring unit 40 receives a motor current sensing signal from the motor current sensor 10 and a motor position sensing signal from the motor position sensor 20 to perform monitoring, And detects the timing of generation of the clamping force in accordance with the change of the current due to the load applied to the q-axis.

상기 초기 위치 판정부(50)는 상기 클램핑력 추정부(30)로부터의 클램핑력 추정치와, 상기 모터 전류 모니터링부(40)로부터의 모터 전류 모니터링 정보를 통해서 최종적으로 초기화 과정을 위한 초기 위치를 판정하는 기능을 수행한다. The initial position determining unit 50 finally determines the initial position for the initialization process through the clamping force estimation value from the clamping force estimating unit 30 and the motor current monitoring information from the motor current monitoring unit 40 .

한편, 본 발명에 따라 클램핑력을 추정하여 초기 위치를 찾아야 하는 이유는 하기한 바와 같다. The reason for estimating the clamping force and finding the initial position according to the present invention is as follows.

즉, 전자 브레이크 시스템의 BLDC 모터에서 발생되는 토크는, 감속기를 거쳐서 스크류에 전달되며, 스크류는 직진운동을 하여 차량의 브레이크 디스크와 접촉함에 의해 제동을 수행한다. 이 때, 유성기어와 스크류 사이에 설치된 로드셀(Load Cell) 타입의 하중센서에서는 클램핑력을 센싱하여 하중제어를 수행하는데 활용될 수 있도록 하는데, 전자 브레이크의 제어를 위해서는 하중센서가 중요한 요소로 적용된다.That is, the torque generated in the BLDC motor of the electromagnetic brake system is transmitted to the screw through the speed reducer, and the screw performs the rectilinear motion to perform braking by contacting with the brake disk of the vehicle. At this time, in a load cell type load sensor installed between the planetary gear and the screw, the clamping force is sensed to be used for load control. In order to control the electromagnetic brake, a load sensor is applied as an important factor .

이러한 하중센서는 하중제어 뿐만 아니라 브레이크 디스크와 패스 사이의 일정한 간극을 유지하기 위해서 반드시 필요하지만, 센서 단락이나 단선에 의해 고장이 발생한 경우, 제동 이전에 브레이크 디스크와 패드 사이의 간극을 찾지 못하여 제동조차 시도할 수 없는 상황이 발생할 수 있다. Such a load sensor is necessary not only for controlling the load but also for maintaining a constant gap between the brake disk and the path. However, if a failure occurs due to a sensor short circuit or disconnection, the gap between the brake disk and the pad can not be detected before braking, A situation that can not be attempted can occur.

따라서, 본 발명은 하중센서가 고장나더라도 모터 위치에 따른 클램핑력을 추정하여 초기 위치를 정상적으로 찾는데 활용할 수 있다.Therefore, even if the load sensor fails, the present invention can be utilized to estimate the clamping force according to the motor position to normally find the initial position.

상기 클램핑력 추정부(30)는 클램핑력 추정을 위해 우선적으로 모터의 각 가속도를 하기한 수학식 1과 같이 정의한다. The clamping force estimating unit 30 firstly defines the angular acceleration of the motor as shown in the following Equation 1 for estimating the clamping force.

Figure pat00001
Figure pat00001

여기서, 상기 "Tm"은 모터 토크이고, 상기 "TL"는 부하 토크이며, 상기 "TF"는 마찰 토크에 해당된다. Here, "T m " is a motor torque, "T L " is a load torque, and "T F " is a friction torque.

한편, 상기 수학식 1을 참조하여 클램핑력을 추정하기 위해서는, 부하 토크(TL)의 추정이 가장 중요하게 되는데, 상기 수학식 1에서의 각 토크값은 하기한 수학식 2와 같이 전개할 수 있다. In order to estimate the clamping force with reference to Equation (1), it is most important to estimate the load torque T L. The torque values in Equation (1) can be expanded as shown in Equation have.

Figure pat00002
Figure pat00002

여기서, 상기 "Im"는 모터의 q축 전류이고, 상기 "Km"는 모터의 토크 상수이며, 상기 "Jtot"는 액츄에이터의 관성 모멘트이고, 상기 "θm"는 모터의 회전 누적 기계각이며, 상기 "Fcl"는 클램핑력이고, 상기 "Dm"는 모터의 댐핑 계수이며, 상기 "GearEfficiency"는 기어 효율이고, 상기 "GearRatio"는 기어비이며, 상기 "ScrewLead"는 볼 스크류의 리드 값에 해당된다. Here, the "I m" is the q-axis current of the motor, the "K m" is the torque constant of the motor, the "J tot" is the moment of inertia of the actuator, the "θ m" is rotated accumulation machine of the motor each a, and the "F cl" the clamping force, and the damping coefficient of the "D m" is a motor, the "GearEfficiency" is the gear efficiency, and the "GearRatio" is the gear ratio, the "ScrewLead" is a ball screw Corresponds to the lead value.

상기 클램핑력 추정부(30)는 상기 수학식 2에 따라 모터 토크와, 부하 토크, 마탈 토크를 각각 계산할 수 있으며, 상기 부하 토크의 계산식에 포함된 클램핑력(Fcl)을 전개하여 하기한 수학식 3을 도출하게 된다. The clamping force estimating unit 30 can calculate the motor torque, the load torque, and the martial torque according to Equation (2), and develops the clamping force F cl included in the calculation formula of the load torque, We derive equation (3).

Figure pat00003
Figure pat00003

한편, 상기 수학식 3에서 모터의 토크 상수(Km)와, 액츄에이터의 관성 모멘트(Jtot), 기어효율(GearEfficiency), 기어비(GearRatio), 볼 스크류의 리드값(ScrewLead)은, 각각 미리 설정되어 있는 값들을 적용하는 것으로 하고, 상기 모터의 q축 전류(Im)와, 모터의 회전 누적 기계각(θm)은 각각 상기 모터 전류 센서(10)와, 모터 위치 센서(20)를 통해서 얻을 수 있다. On the other hand, the mathematics and the torque constant (K m) of the motor in the equation 3, the actuator moment of inertia (J tot), gear efficiency (GearEfficiency), gear ratio (GearRatio), a lead value of the ball screw (ScrewLead) are respectively set in advance The q-axis current I m of the motor and the accumulated cumulative mechanical angle? M of the motor are respectively applied to the motor current sensor 10 and the motor position sensor 20 Can be obtained.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전자 브레이크 시스템의 초기 위치 판별 방법에서 클램핑력을 추정하는 상태를 나타낸 도면이다. 2 is a diagram illustrating a state in which the clamping force is estimated in the initial position determining method of the electromagnetic brake system according to the embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 클램핑력 추정부(30)는 상기 수학식 3의 계산에 따라 얻어지는 값을 통해서 모터가 정회전 또는 역회전하는 상태에서의 클램핑 추정값을 도출함으로써, 클램핑력을 추정할 수 있다. As shown in FIG. 2, the clamping force estimation unit 30 derives the clamping force estimation value in a state in which the motor is rotating forward or backward through a value obtained according to the calculation of Equation (3) can do.

또한, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전자 브레이크 시스템의 초기 위치 판별 방법에서 부하에 따른 모터 전류의 변화 상태에 따라 클램핑력이 발생하는 시점을 나타낸 도면이다. 3 is a view showing a time point at which a clamping force is generated according to a change state of a motor current according to a load in an initial position determining method of an electromagnetic brake system according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 모터 전류 모니터링부(40)는 상기 모터 전류 센서(10)로부터의 모터 전류 감지 신호와, 상기 모터 위치 센서(20)로부터의 모터 위치 감지 신호를 통해서, 모터 부하가 발생한 경우의 모터 q축 전류 변화 및 모터 위치를 감안한 클램핑력의 발생 시점을 모니터링할 수 있게 된다. 3, the motor current monitoring unit 40 receives the motor current sensing signal from the motor current sensor 10 and the motor position sensing signal from the motor position sensor 20, It is possible to monitor the generation timing of the clamping force in consideration of the motor q-axis current change and the motor position.

이어, 상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따른 전자 브레이크 시스템의 초기 위치 판별 방법에 대한 동작을 도 4의 플로우차트를 참조하여 상세히 설명한다. Next, the operation of the initial position determining method of the electromagnetic brake system according to the present invention as described above will be described in detail with reference to the flowchart of FIG.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전자 브레이크 시스템의 초기 위치 판별 방법에 대한 동작을 설명하는 플로우차트이다. 4 is a flowchart illustrating an operation of an initial position determining method of an electromagnetic brake system according to an embodiment of the present invention.

먼저, 전자 브레이크 시스템이 턴온(Turn-On)되어 전원이 인가되면(S10), 전자 제어 유니트(ECU)는 제동을 위한 BLDC 모터의 모터 전류 센서(10)와, 모터 위치 센서(20)에 대해 각각 오프셋(Offset)을 보정하는 동작을 수행한다(S11).First, when the electronic brake system is turned on and power is applied (S10), the electronic control unit ECU controls the motor current sensor 10 and the motor position sensor 20 of the BLDC motor for braking And performs an operation of correcting an offset (S11).

그 상태에서, 상기 전자 제어 유니트(ECU)는 초기화 과정을 위한 초기 위치 판별을 위해, 상기 BLDC 모터를 예컨대 500 rpm과 같은 특정 속도로 정방향 회전시키게 되는데(S12), 상기 BLDC 모터의 정방향 회전에 따라 피스톤이 예컨대 5㎜와 같은 일정 거리만큼 전진 이동하는 동안에, 클램핑력이 예컨대 1,000N과 같은 설정 클램핑력만큼 발생하는지를 판단하게 된다(S13). In this state, the electronic control unit ECU rotates the BLDC motor forward at a specific speed, for example, 500 rpm (S12) in order to determine an initial position for the initialization process. In accordance with the forward rotation of the BLDC motor While the piston is moving forward by a certain distance, for example 5 mm, it is judged whether the clamping force is caused by a setting clamping force, for example 1,000 N (S13).

상기 판단 결과, 상기 전자 제어 유니트(ECU)는 상기 클램핑력이 1,000N 만큼 발생하였다고 판단되면, 브레이크 패드와 디스크의 접촉 위치를 연산한 다음에(S14), 상기 BLDC 모터를 역방향으로 회전 구동시켜서 초기 위치로 이동시키고(S15), 제동 대기 모드로 전환하게 된다(S16).If it is determined that the clamping force has been generated by 1,000N, the electronic control unit (ECU) computes the contact position of the brake pad and the disk (S14), and rotates the BLDC motor in the reverse direction, Position (S15), and the mode is switched to the brake standby mode (S16).

한편, 상기 S13 단계의 판단 결과, 상기 클램핑력이 1,000N만큼 발생하지 않았다고 판단되면, 상기 BLDC 모터를 역방향으로 회전시켜서 초기 위치로 이동한 다음에(S17), 클램핑력의 추정을 위해 상기 모터를 500 rpm으로 정방향으로 회전시키게 된다(S18).If it is determined in step S13 that the clamping force has not been generated by 1,000 N, the BLDC motor is rotated in the reverse direction to move to the initial position (S17). Then, And rotated in the forward direction at 500 rpm (S18).

즉, 상기 모터 전류 센서(10)에서 상기 BLDC 모터의 회전 구동을 위해 인가되는 q축의 전류를 감지하고, 상기 모터 위치 센서(20)에서 상기 BLDC 모터의 회전 구동에 따른 회전 누적 기계각을 감지하게 되면, 상기 클램핑력 추정부(30)는 상기 모터 전류 센서(10)로부터의 모터 전류 감지 신호와, 상기 모터 위치 센서(20)로부터의 회전 누적 기계각에 따른 모터 위치 감지 신호를 근거로 상기 수학식 2와 같이 모터 토크, 부하 토크, 마찰 토크를 구한다.That is, the motor current sensor 10 senses the q-axis current applied for the rotation driving of the BLDC motor and senses the rotational accumulation machine angle in accordance with the rotation driving of the BLDC motor in the motor position sensor 20 The clamping force estimating unit 30 calculates the clamping force based on the motor current sensing signal from the motor current sensor 10 and the motor position sensing signal corresponding to the rotational accumulation machine angle from the motor position sensor 20, Calculate motor torque, load torque, and friction torque as shown in equation (2).

그 상태에서, 상기 클램핑력 추정부(30)는 상기 모터 토크, 부하 토크, 마찰 토크와, 모터 q축의 전류, 모터의 회전 누적 기계각을 알고 있는 상태에서, 상기 수학식 3과 같이 계산을 수행하여 클램핑력의 추정값을 구하게 된다. In this state, the clamping force estimating unit 30 calculates the following equation (3) while the motor torque, the load torque, the friction torque, the current of the motor q axis, and the accumulated cumulative mechanical angle of the motor are known Thereby obtaining an estimated value of the clamping force.

또한, 모터 전류 모니터링부(40)에서도 상기 모터 전류 센서(10)로부터의 모터 전류 감지 신호와, 상기 모터 위치 센서(20)로부터의 회전 누적 기계각에 따른 모터 위치 감지 신호를 근거로, 도 3에 도시된 바와 같이 급격하게 전류값이 상승하는 구간에서의 클램핑력 발생 시점을 추정하게 된다. 3 (a) and 3 (b), on the basis of the motor current sensing signal from the motor current sensor 10 and the motor position sensing signal according to the rotational accumulation machine angle from the motor position sensor 20, The clamping force generation time point in the section where the current value is abruptly increased is estimated.

초기 위치 판정부(50)는 상기 클램핑력 추정부(30)로부터 발생되는 클램핑력의 추정값과, 상기 모터 전류 모니터링부(40)로부터의 클램핑력 발생 시점의 추정치를 예컨대 5회와 같은 설정 횟수로 반복적으로 입력받고, 설정 횟수로 입력받은 추정값의 평균을 취하여 초기 위치를 선정하게 되는데, 이 때 상기 초기 위치 판정부(50)는 클램핑력의 추정을 위한 연산 횟수가 설정 횟수에 도달하는지를 판단한다(S20).The initial position determining unit 50 determines an estimated value of the clamping force generated from the clamping force estimating unit 30 and an estimated value of the clamping force generating time from the motor current monitoring unit 40, The initial position determining unit 50 determines whether the number of times of calculation for estimating the clamping force has reached the preset number of times S20).

상기 판단 결과, 상기 클램핑력의 추정을 위한 연산 횟수가 설정 횟수에 도달하지 않았다고 판단되면, 상기 S17 내지 S19의 단계를 반복적으로 수행하고, 상기 연산 횟수가 설정 횟수에 도달하였다고 판단되면, 상기 추정값의 평균을 취하여 초기 위치를 선정한 후에(S21), 상기 S16의 단계로 진행하여 제동 대기 모드로 전환한다. If it is determined that the number of computations for estimating the clamping force has not reached the preset number, the steps S17 to S19 are repeatedly performed. If it is determined that the number of computations reaches the preset number, After the average position is selected and the initial position is selected (S21), the process proceeds to the step S16 to switch to the brake standby mode.

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:모터 전류 센서 20:모터 위치 센서
30:클램핑력 추정부 40:모터 전류 모니터링부
50:초기 위치 판정부10: Motor current sensor 20: Motor position sensor
30: clamping force estimation unit 40: motor current monitoring unit
50: Initial position determination section

Claims (4)

전자 브레이크 시스템의 초기 전원 인가시에 ECU가 설정 rpm으로 모터를 정방향 회전시키는 제1단계;
상기 모터의 설정 rpm에 따른 정방향 회전시, 설정 클램핑력이 발생하지 않으면 상기 모터를 역방향으로 회전시켜 초기 위치로 이동시키는 제2단계;
상기 ECU가 설정 rpm으로 모터를 정방향 회전시키고, 클램핑력 추정부와 모터 전류 모니터링부가 모터 전류 센서로부터의 모터 전류 감지 신호와 모터 위치 센서로부터의 모터 회전 누적 기계각에 따른 모터 위치 감지 신호에 근거하여, 각각 클램핑력의 추정 및 클램핑력의 발생 위치 정보를 발생하는 제3단계; 및
초기 위치 판정부가 상기 클램핑력 추정부로부터의 클램핑력의 추정값과, 상기 모터 전류 모니터링부로부터의 클램핑력의 발생 위치 정보를 근거로 브레이크 패드와 디스크의 초기 위치를 판정하는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 브레이크 시스템의 초기 위치 판별 방법.A first step in which the ECU rotates the motor in a forward direction at a set rpm at the time of initial power application of the electromagnetic brake system;
A second step of rotating the motor in a reverse direction and moving the motor to an initial position when the set clamping force is not generated when the motor rotates in the normal direction according to the set rpm;
The ECU rotates the motor in the forward direction at a set rpm and the clamping force estimating unit and the motor current monitoring unit calculate the motor current based on the motor current sensing signal from the motor current sensor and the motor position sensing signal according to the motor rotation accumulating machine angle from the motor position sensor A third step of estimating the clamping force and generating position information of the generated clamping force, respectively; And
And a fourth step of determining an initial position of the brake pad and the disc based on the estimated value of the clamping force from the clamping force estimation unit and the generation position information of the clamping force from the motor current monitoring unit, Wherein the electromagnetic brake system comprises: 제 1 항에 있어서,
상기 제1단계에서, 상기 모터 전류 센서와 상기 모터 위치 센서의 오프셋(Offset)을 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 브레이크 시스템의 초기 위치 판별 방법.The method according to claim 1,
And correcting an offset of the motor current sensor and the motor position sensor in the first step. 제 1 항에 있어서,
상기 제3단계는, 상기 클램핑력 추정부가 모터의 토크 상수와, 관성 모멘트, 댐핑 계수, 기어 효율, 기어비, 볼 스크류 리드값이 미리 설정된 상태에서, 모터 토크와, 부하 토크, 마찰 토크를 각각 구하는 단계 및,
상기 클램핑력 추정부가 상기 모터 토크, 부하 토크, 마찰 토크의 계산값을 통하여 클램핑력을 추정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 브레이크 시스템의 초기 위치 판별 방법.The method according to claim 1,
The third step is to calculate the motor torque, the load torque, and the friction torque, respectively, while the clamping force estimating unit estimates the torque constant of the motor and the inertia moment, the damping coefficient, the gear efficiency, the gear ratio, And,
Wherein the clamping force estimating unit estimates the clamping force through the calculated values of the motor torque, the load torque, and the friction torque. 제 1 항에 있어서,
상기 제4단계에서, 상기 초기 위치 판정부는 상기 클램핑력 추정부의 설정 횟수에 따른 클램핑력 추정값과, 상기 모터 전류 모니터링부의 설정 횟수에 따른 클램핑력 발생 위치 정보에 대한 평균을 구하여 초기 위치를 선정하는 것을 특징으로 하는 전자 브레이크 시스템의 초기 위치 판별 방법.

The method according to claim 1,
In the fourth step, the initial position determining unit determines an initial position by obtaining an average of clamping force estimation values according to the set times of the clamping force estimating unit and clamping force generating position information according to the set times of the motor current monitoring unit Wherein the electromagnetic brake system comprises:

KR1020120140632A 2012-12-05 2012-12-05 Method for Discriminating Initial Position of Brake by Wire System KR102010743B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120140632A KR102010743B1 (en) 2012-12-05 2012-12-05 Method for Discriminating Initial Position of Brake by Wire System
CN201310255897.8A CN103847723B (en) 2012-12-05 2013-06-25 The method for recognizing electronic brake system,electronic antiskid system initial position

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120140632A KR102010743B1 (en) 2012-12-05 2012-12-05 Method for Discriminating Initial Position of Brake by Wire System

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140072756A true KR20140072756A (en) 2014-06-13
KR102010743B1 KR102010743B1 (en) 2019-08-14

Family

ID=50855982

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120140632A KR102010743B1 (en) 2012-12-05 2012-12-05 Method for Discriminating Initial Position of Brake by Wire System

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102010743B1 (en)
CN (1) CN103847723B (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102322482B1 (en) * 2017-05-23 2021-11-08 현대모비스 주식회사 Apparatus for controlling electric hydraulic brake device and method thereof
CN110758369A (en) * 2019-11-08 2020-02-07 广州赛特智能科技有限公司 Unmanned brake system and safety detection method thereof

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4060076B2 (en) * 2001-12-27 2008-03-12 株式会社日立製作所 Electric disc brake and its control program
JP4253963B2 (en) * 1999-11-30 2009-04-15 株式会社日立製作所 Method and apparatus for initial adjustment of pad clearance of electric disc brake
KR20120088576A (en) * 2011-01-31 2012-08-08 히다치 오토모티브 시스템즈 가부시키가이샤 Electric brake device
KR20120092853A (en) * 2011-02-14 2012-08-22 현대모비스 주식회사 Method for initializing of brake by wire

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7445091B2 (en) * 2004-06-21 2008-11-04 Hitachi, Ltd. Electrically operated brake
EP1985884B1 (en) * 2006-02-08 2012-10-24 Hitachi, Ltd. Electric brake
JP4363428B2 (en) * 2006-08-31 2009-11-11 株式会社日立製作所 Electric brake device and automobile
KR100879890B1 (en) * 2007-06-25 2009-01-22 현대모비스 주식회사 Additional functions embodiment using solenoid typed Single Motor Electric Wedge Brake Sysrem
JP5582293B2 (en) * 2010-03-31 2014-09-03 日立オートモティブシステムズ株式会社 Electric brake device
KR101234991B1 (en) * 2010-11-16 2013-02-20 현대모비스 주식회사 Initializing Method of Brake By Wire System in Vehicle

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4253963B2 (en) * 1999-11-30 2009-04-15 株式会社日立製作所 Method and apparatus for initial adjustment of pad clearance of electric disc brake
JP4060076B2 (en) * 2001-12-27 2008-03-12 株式会社日立製作所 Electric disc brake and its control program
KR20120088576A (en) * 2011-01-31 2012-08-08 히다치 오토모티브 시스템즈 가부시키가이샤 Electric brake device
KR20120092853A (en) * 2011-02-14 2012-08-22 현대모비스 주식회사 Method for initializing of brake by wire

Also Published As

Publication number Publication date
KR102010743B1 (en) 2019-08-14
CN103847723A (en) 2014-06-11
CN103847723B (en) 2017-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102150023B (en) Method for measuring robots brake
US9849867B2 (en) Electronic parking brake EPB system and method of controlling the same
JP4959438B2 (en) Brake control device
EP1186495A1 (en) Braking force control apparatus
US9829058B2 (en) Method and apparatus for the operation of a parking brake of a motor vehicle
JP2008049800A (en) Electric brake device and its control method
KR101890447B1 (en) Method for adjusting the clamping force applied by a parking brake
JP6767984B2 (en) Methods for monitoring brakes for automobiles, braking systems for implementing this method, as well as automobiles with such braking systems.
US10246064B2 (en) Electric brake device
KR20150069065A (en) electronic parking brake system and control method thereof
JP2005350011A (en) Steering device for vehicle and steering method for vehicle
JP7074577B2 (en) Brake system
JP6340658B2 (en) Abnormality diagnosis device and shift-by-wire device using the same
JP5775601B2 (en) Method for adjusting tightening force applied by parking brake, closed-loop controller or open-loop controller for executing the method, and parking brake including the same
KR102158482B1 (en) Detecting extended current method for controlling three-phase motor in event of emergency brake
JP2010083282A (en) Motor-driven disc brake
KR20100007504A (en) A brake system for vehicle
KR20140072756A (en) Method for Discriminating Initial Position of Brake by Wire System
JP2004286054A (en) Brake apparatus for vehicle
JP2004314756A (en) Electric parking brake system
JP2009077505A (en) Electric-driven vehicle
CN108290567B (en) Method for operating a brake device, control device for such a brake device, brake device and vehicle having such a brake device
JP2004210054A (en) Brake controller for vehicle
KR101417857B1 (en) Controlling Method of Electronic Parking Brake System
US20170361826A1 (en) Method and Device for Operating a Parking Brake

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant