KR20180103371A - 차량의 전자식 브레이크 시스템 및 그 제어 방법 - Google Patents

차량의 전자식 브레이크 시스템 및 그 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전자식 브레이크 시스템 및 그 제어 방법이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템은 두개의 마찰패드로 디스크를 압박할 수 있도록 피스톤이 진퇴이동 가능하게 설치되는 전자식 브레이크 시스템에 있어서, 운전자가 가한 페달 답력을 획득하는 입력부와 피스톤이 후진(Roll-back)한 시점으로부터 미리 설정한 시간 간격동안 페달 답력이 인가되지 않는 경우, 소요액량 증가량을 산출하고, 산출된 소요액량 증가량을 소요액량 곡선에 따른 소요액량 액압에 합산하여 소요액량 액압을 추정하 제어부 및 추정된 소요액량 액압에 기초하여 제동압을 확보하는 구동부를 포함한다.

Description

차량의 전자식 브레이크 시스템 및 그 제어 방법{ELECTRONIC BRAKE SYSTEM IN A VEHICLE AND METHOD THEREOF}
본 발명은 차량의 전자식 브레이크 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 브레이크 패드 간 거리를 고려한 유압량을 결정하는 전자식 브레이크 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
차량에는 제동을 위한 브레이크 시스템이 필수적으로 장착되는데, 최근에 보다 강력하고 안정된 제동력을 얻기 위한 여러 종류의 시스템이 제안되고 있다.
브레이크 시스템의 일례로는 제동 시 휠의 미끄러짐을 방지하는 안티록 브레이크 시스템(ABS: Anti-Lock Brake System)과, 차량의 급발진 또는 급가속시 구동륜의 슬립을 방지하는 브레이크 트랙션 제어 시스템(BTCS: Brake Traction Control System)과, 안티록 브레이크 시스템과 트랙션 제어를 조합하여 브레이크 액압을 제어함으로써 차량의 주행상태를 안정적으로 유지시키는 차량자세제어 시스템(ESC: Electronic Stability Control System) 등이 있다.
일반적으로 전자식 브레이크 시스템은 운전자가 브레이크 페달을 밟으면 브레이크 페달의 변위를 감지하는 페달 변위센서로부터 운전자의 제동의지를 전기적 신호로 전달받아 휠 실린더로 압력을 공급하는 액압 공급장치를 포함한다.
위와 같은 액압 공급장치가 마련된 전자식 브레이크 시스템은 유럽 등록특허 EP 2 520 473호에 개시되어 있다. 개시된 문헌에 따르면, 액압 공급장치는 브레이크 페달의 답력에 따라 모터가 작동하여 제동압을 발생 시키도록 이루어진다. 이때, 제동압은 모터의 회전력을 직선운동으로 변환하여 피스톤을 가압함으로써 발생하게 된다.
특히, 제동압은 차량 별 스펙(Spec)에 따라 정해진 소요액량 곡선(유량에 따른 압력 테이블)을 이용하여 추정 유량에 따른 휠에 요구되는 압력을 추정하였다.
이와 별개로, 차량의 전자식 브레이크 시스템의 브레이크 장치에는 차량을 정지한 상태로 유지시키는 통상 핸드 브레이크 또는 사이드 브레이크라고 하는 주차 브레이크가 있다. 주차 브레이크는 차량 내부의 운전석 일측에 구비되는 주차 레버를 운전자가 조작함에 의해 작동된다.
운전자가 주차 레버를 잡아당겨 이에 연결된 케이블이 당겨지면 이 케이블에 연결된 후륜측 브레이크 어셈블리가 작동되어 제동력을 확보하게 되고, 이와 반대로 주차 레버를 풀어주어 케이블이 풀려지면 제동력을 해제시키게 된다.
또한, 최근에는 주차 브레이크의 구동을 전자적으로 제어하는 전자식 주차 브레이크(Electronic Parking Brake :EPB)시스템이 사용되고 있는데, 통상의 디스크 브레이크에 장착되어 주차 브레이크의 기능을 수행한다.
전자식 주차 브레이크 시스템은 운전자가 수동으로 주차 브레이크를 작동시키지 않더라도 간단한 스위치 조작 또는 제어 전반을 관장하는 전자제어유닛의 제어 판단에 따라 자동으로 주차 브레이크를 작동 또는 해제할 수 있도록 하고 있다.
이러한 전자식 주차 브레이크 시스템은 제동력을 발생시키는 모터를 가진 액츄에이터와, 액츄에이터를 구동하기 위한 전자제어유닛(ECU)로 구성된다. ECU에는 제어부, 여러 개의 센서인터페이스, 모터드라이브, 통신모듈로 구성된다. 전자제어유닛(ECU)은 스위치의 조작 상태에 따라 액츄에이터를 구동하여 전자식 주차 브레이크 시스템을 작동(Apply) 또는 해제(Release)한다.
다만, 주차 브레이크가 작동이 있는 경우 브레이크 어셈블리 내 포함된 브레이크 패드의 밀착 정도에 따라 전자식 브레이크 시스템 내 소요액량 곡선에 따른 제동압의 결정이 실제 필요한 제동압과 오차가 발생하는 것과 같이, 휠의 추정 압력 산출의 정확도가 저하되는 문제점이 있다.
본 발명의 실시 예는 전자식 브레이크 시스템에 있어서, 소요액량 곡선에 따른 휠 압력추정 시 브레이크 패드 사이의 거리를 고려하지 못하여 발생하는 오차를 최소화하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 두개의 마찰패드로 디스크를 압박할 수 있도록 피스톤이 진퇴이동 가능하게 설치되는 전자식 브레이크 시스템에 있어서, 운전자가 가한 페달 답력을 획득하는 입력부;와 상기 피스톤이 후진(Roll-back)한 시점으로부터 미리 설정한 시간 간격동안 페달 답력이 인가되지 않는 경우, 소요액량 증가량을 산출하고, 상기 산출된 소요액량 증가량을 소요액량 곡선에 따른 소요액량 액압에 합산하여 소요액량 액압을 추정하는 제어부; 및 상기 추정된 소요액량 액압에 기초하여 제동압을 확보하는 구동부;를 포함하는 전자식 브레이크 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 피스톤이 후진한 시점으로부터 상기 미리 설정한 시간 간격 이전에 페달 답력이 인가되면, 소요액량 곡선에 따른 소요액량 액압을 추정할 수 있다.
또한, 상기 소요액량 증가량은 상기 마찰패드의 면적과 추정된 클리어런스(Clearance)의 곱에 기초하여 산출될 수 있다.
또한, 상기 클리어런스는 상기 피스톤의 후진한 시점으로부터의 경과시간을 기초로 추정될 수 있다.
본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 두개의 마찰패드로 디스크를 압박할 수 있도록 피스톤이 진퇴이동 가능하게 설치되는 전자식 브레이크 시스템에 있어서, 운전자가 가한 페달 답력을 획득하는 단계; 상기 피스톤이 후진(Roll-back)한 시점으로부터 미리 설정한 시간 간격 동안상기 페달 답력이 인가되지 않으면, 소요액량 증가량을 산출하는 단계;산출된 소요액량 증가량을 소요액량 곡선에 따른 소요액량 액압에 합산하는 단계; 및 합산된 소요액량 액압에 기초하여 제동압을 확보하는 단계;를 포함하는 전자식 브레이크 제어 방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 피스톤이 후진한 시점으로부터 상기 미리 설정한 시간 간격 이전에 상기 페달 답력이 인가되면, 소요액량 곡선에 따른 소요액량 액압을 산출하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 소요액량 증가량은 상기 마찰패드의 면적과 추정된 클리어런스(Clearance)의 곱에 기초하여 산출될 수 있다.
또한, 상기 클리어런스는 상기 피스톤의 후진한 시점으로부터의 경과시간을 기초로 추정될 수 있다.
본 발명의 실시 예는 전자식 브레이크 시스템에 있어서, 소요액량 곡선에 따른 휠 압력추정 시 브레이크 패드 사이의 클리어런스를 고려하지 못하여 발생하는 오차를 줄일 수 있다.
도 1은 일 실시예에 의하여 사용될 수 있는 휠 브레이크의 단면도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템의 비 제동 시의 상태를 나타내는 유압 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템의 내부 블록도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 소요액량 곡선을 나타낸 그래프이다.
도 5는 일 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템 내 액압 추정 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.
전자식 주차 브레이크 시스템은 그 작동방식에 따라 케이블 풀러(Cable puller)형, 모터 온 캘리퍼(Motor-On-Caliper)형 등이 있으며, 운전자가 수동으로 주차 브레이크를 작동시키지 않더라도, 차량이 정차한 경우나 언덕 출발시에 차량이 뒤로 밀릴 우려가 있는 경우, 자동으로 작동하여 차의 주차 상태 또는 정차 상태를 유지시킨다.
이하에서는 설명의 편의상 모터 온 캘리퍼(Motor-On-Caliper)형의 전자식 주차 브레이크 시스템을 예로 들어 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크 장치의 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 차량 바퀴에 마련된 디스크 브레이크(10,20)를 작동시켜 제동력을 발생시키는 EPB 액추에이터(30), 이 EPB 액추에이터(30)의 작동을 제어하는 전자제어유닛(Electronic Control Unit; ECU)(40)을 포함할 수 있다.
디스크 브레이크(10,20)는 차체에 결합되며 내부에 한 쌍의 마찰패드(11)가 서로 일정 간격 이격되게 설치된 캐리어(10)와, 캐리어(10)에 진퇴이동 가능하게 설치되며 두 마찰패드(11)를 디스크(D)로 압박할 수 있도록 피스톤(21)이 진퇴이동 가능하게 설치되는 실린더부(20a)가 마련되고 타측에 핑거부(20b)가 마련된 캘리퍼 하우징(20)을 포함한다.
특히, 디스크 브레이크(10,20)와 디스크(D) 사이의 간격을 클리어런스(Clearance)라고 한다. 구체적으로, 피스톤(21)이 진퇴 이동을 수행하여 클리어런스가 변화하게 되는데, 피스톤(21)이 후진(Roll back)하여 후진된 시점으로부터 일정 시간 이내에 피스톤(21)이 전진하는 경우 클리어런스(간격=0)가 없으며, 일정 시간을 경과하는 경우 클리어런스가 발생하게 된다.
이 때, 발생한 클리어런스를 고려하지 않고, 전자식 브레이크 시스템(1) 내 ECU 에서 액압을 추정하는 경우, 운전자가 원하는 제동력을 전달하지 못하는 문제점이 발생할 수 있다.
이에 도 3에 도시된 전자식 브레이크 시스템(1)의 전자 제어 유닛(40)은 클리어런스가 발생하는 경우, 일 예로 도시된 도 2의 전자식 브레이크 시스템의 내부 회로도를 통하여 각 휠로 전달되는 액압을 달리 추정할 수 있다.
이에, 각 휠에 액압을 전달하기 위한 내부 회로도를 구체적으로 설명한다.
도 2는 일 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템의 비 제동 시의 상태를 나타내는 유압 회로도이다.
도 2를 참조하면, 전자식 브레이크 시스템(1)은 통상적으로, 액압을 발생 시키는 마스터 실린더(20)와, 마스터 실린더(20)의 상부에 결합되어 오일을 저장하는 리저버(30)와, 브레이크 페달(10)의 답력에 따라 마스터 실린더(20)를 가압하는 인풋로드(12)와, 액압이 전달되어 각 차륜(RR, RL, FR, FL)의 제동을 수행하는 휠 실린더(40)와, 브레이크 페달(10)의 변위를 감지하는 페달 변위센서(11) 및 브레이크 페달(10)의 답력에 따른 반력을 제공하는 시뮬레이션 장치(50)를 구비한다.
마스터 실린더(20)는 적어도 하나의 챔버를 구비하도록 구성되어 액압을 발생 시킬 수 있다. 일 예로, 마스터 실린더(20)는 두 개의 챔버를 구비하도록 구성되고, 각각의 챔버에는 제1 피스톤(21a)과 제2 피스톤(22a)이 마련되며, 제1 피스톤(21a)은 인풋로드(12)와 연결될 수 있다.
한편, 마스터 실린더(20)는 두 개의 챔버를 가짐으로써 고장시 안전을 확보할 수 있다. 예컨대, 두 개의 챔버 중 하나의 챔버는 차량의 우측 전륜(FR)과 좌측 후륜(RL)에 연결되고, 다른 하나의 챔버는 좌측 전륜(FL)과 우측 후륜(RR)에 연결될 수 있다. 또는 이와 달리 두 개의 챔버 중 하나의 챔버를 두 개의 전륜(FR, FL)에, 그리고 다른 하나의 챔버를 두 개의 후륜(RR, RL)에 연결할 수도 있다. 이와 같이, 두 개의 챔버를 독립적으로 구성함으로써 한 쪽 챔버가 고장나는 경우에도 차량의 제동이 가능하도록 할 수 있다.
이를 위해, 마스터 실린더(20)는 두 개의 챔버로부터 각각 액압이 배출되는 제1 및 제2 유압포트(24a, 24b)가 형성될 수 있다.
또한, 마스터 실린더(20)의 제1 피스톤(21a)과 제2 피스톤(22a) 사이에는 제1 스프링(21b)이 마련되고, 제2 피스톤(22a)과 마스터 실린더(20)의 끝단 사이에는 제2 스프링(22b)이 마련될 수 있다.
제1 스프링(21b)과 제2 스프링(22b)은 두 챔버에 각각 마련되고, 브레이크 페달(10)의 변위가 달라짐에 따라 제1 피스톤(21a)과 제2 피스톤(22a)이 압축되면서 제1 스프링(21b)과 제2 스프링(22b)에 탄성력이 저장된다. 그리고 제1 피스톤(21a)을 미는 힘이 탄성력 보다 작아지면 제1 스프링(21b)과 제2 스프링(22b)이 저장된 탄성력을 이용하여 제1 및 제2 피스톤(21a, 22a)을 밀어서 원상복귀 시킬 수 있다.
한편, 마스터 실린더(20)의 제1 피스톤(21a)을 가압하는 인풋로드(12)는 제1 피스톤(21a)과 밀착되게 접촉될 수 있다. 즉, 마스터 실린더(20)와 인풋로드(12) 사이의 갭(gap)이 존재하지 않을 수 있다. 따라서 브레이크 페달(10)을 밞으면 페달 무효 스트로크 구간 없이 직접적으로 마스터 실린더(20)를 가압할 수 있다.
시뮬레이션 장치(50)는 후술할 제1 백업유로(251)와 연결되어 브레이크 페달(10)의 답력에 따른 반력을 제공할 수 있다. 운전자가 제공하는 답력을 보상하는 만큼 반력이 제공됨으로써 운전자는 의도하는 대로 세밀하게 제동력을 조절할 수 있게 된다.
도 2를 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템(1)은 브레이크 페달(1000)의 변위를 감지하는 페달 변위센서(1100)로부터 운전자의 제동의지를 전기적 신호로 전달받아 기계적으로 작동하는 액압 공급장치(100)와, 각각 두 개의 차륜(RR, RL, FR, FL)에 마련되는 휠 실린더(40)로 전달되는 액압의 흐름을 제어하는 제1 및 제2 유압서킷(201, 202)으로 구성된 유압 제어유닛(200)과, 상기 제1 유압포트(24a)와 제1 유압서킷(201)을 연결하는 제1 백업유로(251)에 마련되어 액압의 흐름을 제어하는 제1 컷밸브(261)와, 제2 유압포트(24b)와 제2 유압서킷(202)을 연결하는 제2 백업유로(252)에 마련되어 액압의 흐름을 제어하는 제2 컷밸브(262)와, 액압 정보와 페달 변위 정보를 기반으로 액압 공급장치(100)와 밸브들(54, 221, 222, 223, 224, 231, 232, 241, 242, 261, 262)을 제어하는 전자제어유닛(ECU, 도 3의 40)을 포함할 수 있다. 이 때, 전자제어유닛(40)은 브레이크 패드 사이에 존재하는 클리어런스의 양을 고려하여, 액압을 추정한다.
액압 공급장치(100)는 휠 실린더(40)로 전달되는 오일 압력을 제공하는 압력 제공유닛(110)과, 페달 변위센서(1100)의 전기적 신호에 의해 회전력을 발생 시키는 모터(120)와, 모터(120)의 회전운동을 직선운동으로 변환하여 압력 제공유닛(110)에 전달하는 동력변환부(130)를 포함한다.
압력 제공유닛(110)은 오일을 공급받아 저장되도록 소정 공간이 형성되는 압력챔버(111)와, 압력챔버(111) 내에 마련되는 유압피스톤(112)과, 유압피스톤(112)과 압력챔버(111) 사이에 마련되어 유압피스톤(112)을 탄성 지지하는 유압스프링(122)을 포함할 수 있다.
압력챔버(111)는 오일유로(114)에 의해 리저버(30)와 연결되고, 리저버(30)로부터 오일을 공급받아 저장할 수 있다. 오일유로(114)는 압력챔버(111)의 입구 측에 형성되는 제1 연통홀(111a)과 연통될 수 있다. 일 예로, 제1 연통홀(111a)은 유압피스톤(112)이 전진할 때 압력이 발생되는 압력챔버(111)의 입구 측에 형성될 수 있다.
또한, 오일유로(114)에는 압력챔버(111)의 압력이 역류되는 것을 방지하는 체크밸브(115)가 설치될 수 있다. 체크밸브(115)는 유압피스톤(112)이 전진 시 압력챔버(111) 내의 오일이 오일유로(114)를 통해 리저버(30)로 유실되는 것을 차단하고, 유압피스톤(112)이 복귀 시 리저버(30)의 오일이 흡입되어 압력챔버(111) 입구 측에 저장되는 것을 허용하도록 마련된다.
또한, 액압 공급장치(100)는 유압피스톤(112)이 복귀하며 압력챔버(111) 내의 액압을 흡수하는 과정에서 압력챔버(111) 내의 압력이 대기압으로 해제되지 않는 경우를 방지하도록 구성될 수 있다.
일 예로, 압력챔버(111)에는 제2 연통홀(111b)이 형성되고, 압력챔버(111)의 출구 측과 오일유로(114) 사이에는 제2 연통홀(111b)과 오일유로(114)를 연결하는 연결유로(116)가 형성된다. 이때, 제2 연통홀(111b)은 유압피스톤(112)의 초기 위치(즉, 유압피스톤(112)이 압력챔버(111)의 출구 측으로 후퇴하여 압력챔버(111) 내의 압력이 해제된 상태에서의 유압피스톤(112)의 위치)와 대응하는 위치에 형성될 수 있다. 따라서 유압피스톤(112)이 복귀하면서 압역챔버(111) 출구 측이 연결유로(116)를 통해 자동으로 리저버(30)와 연결되어 압력이 대기압으로 복귀할 수 있다.
모터(120)는 전자제어유닛(40)으로부터 출력된 신호에 의해 회전력을 발생 시키는 장치로서, 정방향 또는 역방향으로 회전력을 발생 시킬 수 있다. 모터(120)의 회전각속도와 회전각은 정밀하게 제어될 수 있다. 이 때, 모터(120)를 적절히 제어하여야 전자식 브레이크 시스템(1) 또한 고장 없이 동작이 가능하다.
이하에서는, 브레이크 패드 사이의 클리어런스가 발생한 경우에 액압을 추정하는 방법을 설명하기 위하여 전자 제어 유닛(40)에 대하여 살펴본다. 구체적으로, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자식 브레이크 시스템의 내부 블록도이며, 도 4는 일 실시예에 따른 소요액량 곡선을 나타낸 그래프이다.
먼저, 일 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템(1)은 브레이크 패드 사이의 클리어런스를 입력 받는 입력부(41)와, 소요액량 특선 곡선을 고려하여, 액압 증가량을 추정하는 전자 제어 유닛(40) 및, 추정된 액압을 기초로 액압을 제공하기 위한 구동부(45)를 포함한다.
입력부(41)는 휠 브레이크 내부의 브레이크 패드 사이의 간격인 클리어런스 정보를 획득한다. 구체적으로, 도 1의 피스톤(21)이 진퇴 이동을 수행하여 클리어런스가 변화하게 되는데, 피스톤(21)이 후진(Roll back)하여 후진된 시점으로부터 일정 시간(도 5의 A[sec]) 이내에 피스톤(21)이 전진하는 경우 클리어런스(간격=0)가 없으며, 일정 시간을 경과하는 경우 클리어런스가 발생하게 된다.
즉, 클리어런스가 발생한 경우에 입력부(41)는 클리어런스의 정도를 고려한 제동 액압을 산출하기 위하여 클리어런스값을 전자 제어 유닛(40)에 전송한다.
전자 제어 유닛(40)은 전자식 브레이크 시스템(1)을 총괄적으로 제어하는 것으로, 클리어런스의 발생 여부를 판단하는 판단부(42)와 판단부(42)에서 클리어런스가 발생한 것으로 판단하면, 제동 액압 증가량을 추정하는 추정부(43)를 포함한다.
전자식 브레이크 시스템(1)은 도 2의 내부 회로도에서 도시된 바와 같이, 액압 공급장치(100)는 브레이크 페달(1000)의 답력에 따라 모터가 작동하여 제동압을 발생시키도록 이루어진다. 이 때, 제동압은 모터(120)의 회전력을 직선운동으로 변환하여 피스톤(110)을 가압함으로써 발생되는 것으로, 모터에 의해 유압이 발생되는 경우, 모터로 휠에 장착된 챔버 내의 피스톤의 위치를 조절하여 캘리퍼에 생성되는 제동 압력과 캘리퍼로 유입되는 액압 사이에 갖는 일정한 관계인 소요액량 특성을 이용하여 액량을 조절하여 제동 압력을 제어할 수 있다.
구체적으로, 소요액량 곡선이란, 도 4에 도시된 바와 같이, 캘리퍼로 유입되는 액량의 부피 변화량에 따라 생성되는 액압의 변화량을 산출하여, 캘리퍼에 생성되는 제동 압력을 산출하는 것을 말한다.
다만, 클리어런스가 발생하는 경우에 클리어런스와 브레이크 패드의 면적으로 이루어지는 공간만큼 제동액이 더 들어와야 운전자가 의도하는 만큼의 제동압이 생성될 수 있다.
이에, 전자 제어 유닛(40) 내 판단부(42)는 클리어런스 발생 여부를 판단한다. 구체적으로, 판단부(42)는 브레이크 장치 내 피스톤(21)(도 1)이 후진(Roll back)하여 후진된 시점으로부터 일정 시간(A[sec]) 이내에 피스톤(21)이 전진하는 경우 클리어런스(간격=0)가 없으며, 일정 시간을 경과하는 경우 클리어런스가 발생한 것으로 판단한다.
따라서, 피스톤(21)이 후진된 시점으로부터 일정 시간을 경과하였다면, 클리어런스가 발생한 것으로, 클리어런스 값을 추정한다. 클리어런스 값을 추정하기 위하여 피스톤(21)의 후진과, 피스톤(21)이 후진된 시간으로부터의 경과 시간 등을 고려하여 산출할 수 있다.
다음으로, 추정부(43)는 소요액량 증가량을 추정한다. 구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 소요액량 곡선에 따른 액압의 변화량에 따른 제동압을 생성하기 이전에 판단부(42)에서 클리어런스가 발생한 것으로 판단하면, 추정부(43)는 클리어런스를 고려하여 소요액량 증가량을 결정한다.
즉, 추정부(43)는 소요액량 증가량(α) 을 추정하기 위하여 클리어런스에 차량 별 설치된 브레이크 패드(11)의 면적의 곱을 산출한다. 이후, 전자 제어 유닛(40)은 추정부(43)에서 추정한 소요액량 증가량(α)을 캘리퍼로 유입되는 액량의 부피에 더하여, 소요액량 곡선에 해당하는 제동 압력을 산출한다. 즉 도 4에 도시된 바와 같이, 최초 캘리퍼로 유입되는 액량(a0)인 경우에 액압(P)를 산출하였으나, 클리어런스가 발생하는 경우 캘리퍼로 유입되는 액량이 소요액량 증가량 (α) 을 더하여 액량(a1)인 경우에 동일한 액얍(P)을 확보할 수 있기 때문이다.
이후, 전자 제어 유닛(40)은 구동부(45)에 산출한 제동 압력에 맞는 제동압을 산출하기 위하여 내부 회로도에 포함된 각종 유닛을 동작시킨다.
이상에서는 전자식 브레이크 시스템(1) 내 클리어런스 발생된 경우에 액압 증가분을 결정하는 구성 및 각 구성의 동작에 대하여 설명하였다.
이하에서는 본 발명에 따른 전자식 브레이크 시스템(1)의 동작 방법에 대하여 설명한다.
먼저, 본 발명에 따른 전자식 브레이크 시스템(1)은 운전자의 브레이크 제동의지를 감지한다(S10). 구체적으로, 전자식 브레이크 시스템(1)은 운전자의 브레이크 제동의지 감지 시, 도 1의 피스톤(31)이 전진하여, 브레이크 패드(11)가 디스크(D)로 압박할 수 있다.
이후, 피스톤이 후진한 경우(S20의 예), 미리 설정한 경과 시간(A[sec])이내에 제동력이 발생하면(S30의 아니오), 전자 제어 유닛(40)은 클리어런스가 발생한 것으로 판단하여, 소요액량 증가량을 산출한다(S40). 구체적으로, 전자 제어 유닛(40) 내 추정부(43)는 소요액량 증가량(α) 을 추정하기 위하여 클리어런스에 차량 별 설치된 브레이크 패드(11)의 면적의 곱을 산출한다.
이후, 전자 제어 유닛(40)은 추정부(43)에서 추정한 소요액량 증가량(α)을 캘리퍼로 유입되는 액량의 부피 변화량에 더하여, 소요액량 곡선에 해당하는 제동 액압을 생성하도록 구동부(45)에 제동 신호를 산출한다.
다만, 피스톤이 후진한 이후(S20 의 예), 미리 설정한 경과 시간(A[sec])이후에 제동력이 발생하면(S30의 예), 전자 제어 유닛(40)은 클리어런스가 발생하지 않은 것으로 판단하여 소요액량 특성 곡선에 따른 액압을 생성한다(S60).
이상에서는 개시된 발명의 일 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 개시된 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며 청구범위에서 청구하는 요지를 벗어남 없이 개시된 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형실시가 가능함을 물론이고 이러한 변형실시들은 개시된 발명으로부터 개별적으로 이해될 수 없다.
1: 전자식 브레이크 시스템

Claims (8)

  1. 두개의 마찰패드로 디스크를 압박할 수 있도록 피스톤이 진퇴이동 가능하게 설치되는 전자식 브레이크 시스템에 있어서,
    운전자가 가한 페달 답력을 획득하는 입력부;
    상기 피스톤이 후진(Roll-back)한 시점으로부터 미리 설정한 시간 간격동안 페달 답력이 인가되지 않는 경우, 소요액량 증가량을 산출하고, 상기 산출된 소요액량 증가량을 소요액량 곡선에 따른 소요액량 액압에 합산하여 소요액량 액압을 추정하는 제어부; 및
    상기 추정된 소요액량 액압에 기초하여 제동압을 확보하는 구동부;를 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 피스톤이 후진한 시점으로부터 상기 미리 설정한 시간 간격 이전에 페달 답력이 인가되면, 소요액량 곡선에 따른 소요액량 액압을 추정하는 전자식 브레이크 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 소요액량 증가량은 상기 마찰패드의 면적과 추정된 클리어런스(Clearance)의 곱에 기초하여 산출되는 전자식 브레이크 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 클리어런스는 상기 피스톤의 후진한 시점으로부터의 경과시간을 기초로 추정되는 전자식 브레이크 시스템.
  5. 두개의 마찰패드로 디스크를 압박할 수 있도록 피스톤이 진퇴이동 가능하게 설치되는 전자식 브레이크 시스템에 있어서,
    운전자가 가한 페달 답력을 획득하는 단계;
    상기 피스톤이 후진(Roll-back)한 시점으로부터 미리 설정한 시간 간격 동안상기 페달 답력이 인가되지 않으면, 소요액량 증가량을 산출하는 단계;
    산출된 소요액량 증가량을 소요액량 곡선에 따른 소요액량 액압에 합산하는 단계; 및
    합산된 소요액량 액압에 기초하여 제동압을 확보하는 단계;를 포함하는 전자식 브레이크 제어 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 피스톤이 후진한 시점으로부터 상기 미리 설정한 시간 간격 이전에 상기 페달 답력이 인가되면, 소요액량 곡선에 따른 소요액량 액압을 산출하는 단계;를 더 포함하는 전자식 브레이크 제어 방법.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 소요액량 증가량은 상기 마찰패드의 면적과 추정된 클리어런스(Clearance)의 곱에 기초하여 산출되는 전자식 브레이크 제어 방법.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 클리어런스는 상기 피스톤의 후진한 시점으로부터의 경과시간을 기초로 추정되는 전자식 브레이크 제어 방법.
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