KR20190033698A - Electric brake system and method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전자식 브레이크 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유압 회로 고장을 검출하고, 유압 회로 내 밸브 제어를 통하여 오동작을 방지하는 전자식 브레이크 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
차량에는 제동을 위한 브레이크 시스템이 필수적으로 장착되는데, 최근에 보다 강력하고 안정된 제동력을 얻기 위한 여러 종류의 시스템이 제안되고 있다.The vehicle is essentially equipped with a brake system for braking. Recently, various types of systems have been proposed to obtain a more powerful and stable braking force.
브레이크 시스템의 일례로는 제동시 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.Examples of the brake system include an anti-lock brake system (ABS) that prevents slippage of the wheel during braking, a brake traction control system (BTCS: Brake) that prevents slippage of the drive wheels And an electronic stability control system (ESC) that stably maintains the running state of the vehicle by controlling the brake hydraulic pressure by combining an anti-lock brake system and traction control.
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.Generally, an electronic brake system includes a hydraulic pressure supply device that receives an electric signal of a driver's braking will from a pedal displacement sensor that senses displacement of a brake pedal when the driver depresses the brake pedal, and supplies pressure to the wheel cylinder.
액압 공급장치는 브레이크 페달의 답력에 따라 모터가 작동하여 제동압을 발생시키도록 이루어진다. 이때, 제동압은 모터의 회전력을 직선운동으로 변환하여 피스톤을 가압함으로써 발생하게 된다.The hydraulic pressure supply device is configured to generate a braking pressure by operating the motor in accordance with the pressing force of the brake pedal. At this time, the braking pressure is generated by converting the rotational force of the motor into a linear motion and pressing the piston.
특히, 모터에 의해 유압이 발생되는 경우, 모터로 휠에 장착된 챔버 내의 피스톤의 위치를 조절하여 캘리퍼에 생성되는 제동 압력과 캘리퍼로 유입되는 액량 사이에 갖는 일정한 관계를 이용하여 액량을 조절하여 제동 압력을 제어할 수 있다.In particular, when the hydraulic pressure is generated by the motor, the position of the piston in the chamber mounted on the wheel is adjusted by the motor to adjust the liquid amount by using a constant relation between the braking pressure generated in the caliper and the amount of liquid flowing into the caliper, Pressure can be controlled.
또한, ABS, ESC, TCS 제어를 수행하는 경우에는 모터의 토크를 조절하고, 휠 밸브를 제어하여 빠른 제어 응답을 획득할 수도 있다. In addition, when ABS, ESC, and TCS control is performed, the torque of the motor may be adjusted and the wheel valve may be controlled to obtain a quick control response.
다만, 유압 회로 내에는 복수의 밸브가 존재함에 따라 브레이크 제어 시 전자 제어 유닛에서 획득하고자 하는 제동압이 형성되지 않는 등의 문제점이 초래되는 경우를 신속히 확인할 필요성이 대두되고 있다.However, the presence of a plurality of valves in the hydraulic circuit makes it necessary to quickly check the occurrence of problems such as the failure of braking pressure to be acquired by the electronic control unit during brake control.
본 발명의 실시 예는 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 유압 회로 내의 고장을 판단하여, 제동 오동작을 미연에 방지하고자 한다.To solve such a problem, an embodiment of the present invention attempts to determine a failure in a hydraulic circuit so as to prevent a braking malfunction.
또한, 유압 회로 내 고장 판단 시, 제어를 중지함에 따라, 사고를 신속히 방지하고자 한다.In addition, when the failure is judged in the hydraulic circuit, the control is stopped to prevent the accident quickly.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 브레이크 페달의 답력에 따라 오일을 토출하는 마스터 실린더;와 상기 브레이크 페달의 변위를 감지하는 페달 변위센서;According to an embodiment of the present invention, there is provided a brake pedal system comprising: a master cylinder for discharging oil according to a stroke of a brake pedal; a pedal displacement sensor for sensing a displacement of the brake pedal;
와 상기 페달 변위센서에서 출력되는 전기적 신호에 의해 작동하는 모터의 회전력을 이용하여 액압을 발생시키는 액압 공급장치;와 상기 액압 공급장치에서 토출되는 액압을 각 차륜에 마련되는 휠 실린더로 전달하는 유압 제어유닛;과 상기 유압 제어유닛 내 액압을 측정하는 복수의 압력 센서;와 액압 정보 및 상기 브레이크 페달의 변위 정보를 기반으로 상기 모터 및 밸브들을 제어하는 전자 제어 유닛;을 포함하는 전자식 브레이크 시스템에 있어서, 상기 전자 제어 유닛은 상기 측정된 액압과 미리 설정한 추정 액압의 오차가 미리 설정한 제 1 임계값 이상이면 상기 밸브의 고장으로 판단하는 전자식 브레이크 시스템이 제공될 수 있다.A hydraulic pressure supply device for generating a hydraulic pressure by using a rotational force of a motor operated by an electrical signal outputted from the pedal displacement sensor, and a hydraulic pressure control device for transmitting hydraulic pressure discharged from the hydraulic pressure supply device to a wheel cylinder provided in each wheel And an electronic control unit for controlling the motor and the valves based on the hydraulic pressure information and the displacement information of the brake pedal, the electronic braking system comprising: The electronic control unit may be provided with an electronic brake system for determining that the valve malfunctions if an error between the measured hydraulic pressure and a preset estimated hydraulic pressure is equal to or greater than a preset first threshold value.
또한, 상기 전자 제어 유닛은 상기 모터의 구동 시간, 밸브의 개폐 여부, 및 밸브의 구동 시간에 따른 추정 액압 정보를 미리 저장해놓을 수 있다.In addition, the electronic control unit may previously store the estimated fluid pressure information according to the driving time of the motor, the opening / closing of the valve, and the driving time of the valve.
또한, 상기 전자 제어 유닛은 상기 브레이크 페달의 답력이 인가되고, 상기 모터가 동작 시, 상기 유압 제어 유닛 내 액압의 변화량이 미리 설정한 제 2 임계값보다 작으면, 상기 밸브의 고장으로 더 판단할 수 있다.In the electronic control unit, when the pressure of the brake pedal is applied and the change amount of the hydraulic pressure in the hydraulic control unit is smaller than a second predetermined threshold value at the time of the operation of the motor, .
또한, 상기 유압 제어 유닛은 상기 휠 실린더의 액압이 빠져나가는 것을 제어하는 아웃렛밸브를 더 포함하고,상기 전자 제어 유닛은 상기 아웃렛밸브가 개방되었을 때, 상기 휠 실린더의 액압이 감소하지 않으면, 상기 아웃렛밸브의 고장으로 더 판단할 수 있다.In addition, the hydraulic control unit may further include an outlet valve for controlling the hydraulic pressure of the wheel cylinder to be released, and the electronic control unit is operable, when the outlet valve is opened, It can be further judged by the failure of the valve.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 브레이크 페달의 답력에 따라 오일을 토출하는 마스터 실린더;와 상기 브레이크 페달의 변위를 감지하는 페달 변위센서;와 상기 페달 변위센서에서 출력되는 전기적 신호에 의해 작동하는 모터의 회전력을 이용하여 액압을 발생시키는 액압 공급장치;와 상기 액압 공급장치에서 토출되는 액압을 각 차륜에 마련되는 휠 실린더로 전달하는 유압 제어유닛;과 상기 유압 제어유닛 내 액압을 측정하는 복수의 압력 센서;와 액압 정보 및 상기 브레이크 페달의 변위 정보를 기반으로 상기 모터 및 밸브들을 제어하는 전자 제어 유닛;을 포함하는 전자식 브레이크 시스템에 있어서, 상기 전자 제어 유닛은 상기 측정된 액압과 미리 설정한 추정 액압의 오차가 미리 설정한 제 1 임계값 이상이면 상기 밸브의 고장으로 판단하는 전자식 브레이크 시스템의 제어 방법이 제공될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a brake pedal system including a master cylinder for discharging oil according to a pressure of a brake pedal, a pedal displacement sensor for sensing a displacement of the brake pedal, A hydraulic pressure control unit for transmitting the hydraulic pressure discharged from the hydraulic pressure supply device to a wheel cylinder provided in each wheel, and a hydraulic pressure control unit for controlling the hydraulic pressure in the hydraulic pressure control unit, And an electronic control unit for controlling the motor and the valves based on the pressure information, the displacement information of the brake pedal, the electronic control unit, the electronic control unit, and the electronic control unit, Is judged to be a failure of the valve if the error of the valve is greater than or equal to a first threshold value There is a method of controlling the brake system of a child can be provided.
또한, 상기 미리 설정한 추정 액압은 상기 모터의 구동 시간, 밸브의 개폐 여부, 및 밸브의 구동 시간에 따라 결정될 수 있다.In addition, the predetermined estimated hydraulic pressure may be determined according to the drive time of the motor, whether the valve is open or closed, and the drive time of the valve.
또한, 상기 브레이크 페달의 답력이 인가되고, 상기 모터가 동작 시, 상기 유압 제어 유닛 내 액압의 변화량이 미리 설정한 제 2 임계값보다 작으면, 상기 밸브의 고장으로 더 판단할 수 있다.Further, when the pressing force of the brake pedal is applied and the change amount of the hydraulic pressure in the hydraulic pressure control unit is smaller than a second predetermined threshold value at the time of operation of the motor, the valve can be further judged as a failure.
또한, 상기 휠 실린더의 액압이 빠져나가는 것을 제어하는 아웃렛밸브가 개방되고 상기 휠 실린더의 액압이 감소하지 않으면, 상기 아웃렛밸브의 고장으로 더 판단할 수 있다.Further, if the outlet valve for controlling the fluid pressure of the wheel cylinder is opened and the hydraulic pressure of the wheel cylinder is not decreased, it can be further determined that the outlet valve is out of order.
본 발명의 실시 예는 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 유압 회로 내의 고장을 판단하여, 제동 오동작을 미연에 방지할 수 있다.The embodiment of the present invention is intended to solve such a problem, and it is possible to determine a failure in the hydraulic circuit so as to prevent a braking malfunction in advance.
또한, 유압 회로 내 고장 판단 시, 제어를 중지함에 따라, 사고를 신속히 방지할 수 있다.In addition, when the failure is judged in the hydraulic circuit, the control is stopped so that the accident can be prevented promptly.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 전자식 브레이크 시스템의 비 제동시의 상태를 나타내는 유압회로도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 전자식 브레이크 시스템의 정상 제동 시의 유압 흐름을 설명하기 위한 유압회로도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템이 정항적으로 제동 해제되는 상태를 나타내는 유압회로도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템의 개략적인 블록도이다.
도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템의 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템의 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템의 제어 방법을 나타낸 순서도이다. 1 is a hydraulic circuit diagram showing a non-synchronized state of an electronic braking system of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 is a hydraulic circuit diagram for explaining the flow of hydraulic pressure during normal braking of an electronic brake system of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
3 is a hydraulic circuit diagram showing a state in which the electronic brake system according to the embodiment of the present invention is statically braked.
4 is a schematic block diagram of an electronic braking system in accordance with an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a method of controlling an electronic brake system according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a method of controlling an electronic brake system according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating a method of controlling an electronic brake system according to an embodiment of the present invention.
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 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments are provided to fully convey the spirit of the present invention to a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs. The present invention is not limited to the embodiments shown herein but may be embodied in other forms. For the sake of clarity, the drawings are not drawn to scale, and the size of the elements may be slightly exaggerated to facilitate understanding.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템(1)의 비 제동 시의 상태를 나타내는 유압회로도이다.1 is a hydraulic circuit diagram showing a state of the
도 1을 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.1, the
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.The
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.On the other hand, the
이를 위해, 마스터 실린더(20)는 두 개의 챔버로부터 각각 액압이 배출되는 제1 및 제2 유압포트(24a, 24b)가 형성될 수 있다.To this end, the
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.A
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.The
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.On the other hand, the
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.The
도 1을 참고하면, 시뮬레이션 장치(50)는 마스터 실린더(20)의 제1 유압포트(24a)에서 유출되는 오일을 저장할 수 있도록 마련된 시뮬레이션 챔버(51)와 시뮬레이션 챔버(51) 내에 마련된 반력 피스톤(52)과 이를 탄성 지지하는 반력 스프링(53)을 구비하는 페달 시뮬레이터 및 시뮬레이션 챔버(51)의 후단부에 연결된 시뮬레이터 밸브(54)를 포함한다.1, the
반력 피스톤(52)과 반력 스프링(53)은 시뮬레이션 챔버(51)로 유입되는 오일에 의해 시뮬레이션 챔버(51) 내에서 일정 범위의 변위를 갖도록 설치된다.The
한편, 도면에는 도시된 반력 스프링(53)은 반력 피스톤(52)에 탄성력을 제공할 수 있는 하나의 실시예에 불과한 것으로, 형상 변형에 의해 탄성력을 저장할 수 있는 다양한 실시예들을 포함할 수 있다. 일 예로, 고무 등의 재질로 마련되거나, 코일 또는 판 형상을 구비함으로써 탄성력을 저장할 수 있는 다양한 부재를 포함한다.On the other hand, the
시뮬레이터 밸브(54)는 시뮬레이션 챔버(51)의 후단과 리저버(30)를 연결하는 유로에 마련될 수 있다. 시뮬레이션 챔버(51)의 전단은 마스터 실린더(20)와 연결되고, 시뮬레이션 챔버(51)의 후단은 시뮬레이터 밸브(54)를 통해 리저버(30)와 연결될 수 있다. 따라서 반력 피스톤(52)이 복귀하는 경우에도 시뮬레이터 밸브(54)를 통해 리저버(30)의 오일이 유입됨으로써 시뮬레이션 챔버(51)의 내부 전체가 오일로 채워질 수 있다.The
한편, 도면에는 여러 개의 리저버(30)가 도시되어 있고 각각의 리저버(30)는 동일한 도면 부호를 사용하고 있다. 다만, 이들 리저버는 동일 부품으로 마련되거나 서로 다른 부품으로 마련될 수 있다. 일 예로, 시뮬레이션 장치(50)와 연결되는 리저버(30)는 마스터 실린더(20)와 연결되는 리저버(30)와 동일하거나, 마스터 실린더(20)와 연결되는 리저버(30)와 별도로 오일을 저장할 수 있는 저장소일 수 있다.In the meantime,
한편, 시뮬레이터 밸브(54)는 평소 닫힌 상태를 유지하는 평상시 폐쇄형 솔레노이드 밸브로 구성될 수 있다. 시뮬레이터 밸브(54)는 운전자가 브레이크 페달(10)에 답력을 가하는 경우 개방되어 시뮬레이션 챔버(51)와 리저버(30) 사이에 제동 오일을 전달할 수 있다.On the other hand, the
또한, 페달 시뮬레이터와 리저버(30) 사이에는 시뮬레이터 밸브(54)와 병렬 연결되도록 시뮬레이터 체크밸브(55)가 설치될 수 있다. 시뮬레이터 체크밸브(55)는 리저버(30)의 오일이 시뮬레이션 챔버(51)로 흐르는 것을 허용하되, 시뮬레이션 챔버(51)의 오일이 체크밸브(55)가 설치되는 유로를 통해 리저버(30)로 흐르는 것을 차단할 수 있다. 브레이크 페달(10)의 답력 해제시 시뮬레이터 체크밸브(55)를 통해 오일이 시뮬레이션 챔버(51) 내로 공급될 수 있기 때문에 페달 시뮬레이터 압력의 빠른 리턴이 보장될 수 있다.Further, a
페달 시뮬레이션 장치(50)의 동작 모습에 대하여 설명하면, 운전자가 브레이크 페달(10)에 답력을 제공 시 페달 시뮬레이터의 반력 피스톤(52)이 반력 스프링(53)을 압축하면서 밀어내는 시뮬레이션 챔버(51) 내의 오일은 시뮬레이터 밸브(54)를 통해 리저버(30)로 전달되고, 이 과정에서 운전자는 페달감을 제공받게 된다. 그리고 운전자가 브레이크 페달(10)에 답력을 해제시 반력 스프링(53)이 반력 피스톤(52)을 밀어내면서 반력 피스톤(52)이 원래의 상태로 복귀하고, 리저버(30)의 오일이 시뮬레이터 밸브(54)가 설치되는 유로와 체크밸브(55)가 설치되는 유로를 통해 시뮬레이션 챔버(51) 내에 유입되면서 시뮬레이션 챔버(51) 내부에 오일이 가득 찰 수 있다.The simulating
이와 같이, 시뮬레이션 챔버(51) 내부는 항상 오일이 채워진 상태이기 때문에 시뮬레이션 장치(50)의 작동시 반력 피스톤(52)의 마찰이 최소화되어 시뮬레이션 장치(50)의 내구성이 향상됨은 물론, 외부로부터 이물질의 유입이 차단될 수 있다.Since the inside of the
본 발명의 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템(1)은 브레이크 페달(10)의 변위를 감지하는 페달 변위센서(11)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)(1000)을 포함할 수 있다.An
액압 공급장치(100)는 휠 실린더(40)로 전달되는 오일 압력을 제공하는 압력 제공유닛(110)과, 페달 변위센서(11)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.The hydraulic
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.The
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.The
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.The
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.The hydraulic
모터(120)는 전자제어유닛(1000)으로부터 출력된 신호에 의해 회전력을 발생 시키는 장치로서, 정방향 또는 역방향으로 회전력을 발생 시킬 수 다. 모터(120)의 회전각속도와 회전각은 정밀하게 제어될 수 있다. 이러한 모터(120)는 이미 널리 알려진 공지의 기술이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.The
한편, 전자제어유닛(1000)은 모터(120)를 포함하여 후술할 본 발명의 전자식 브레이크 시스템(1)에 구비된 밸브들을 제어한다. 브레이크 페달(10)의 변위에 따라 복수의 밸브들이 제어되는 동작에 대해서는 후술하기로 한다.On the other hand, the
모터(120)의 구동력은 동력변환부(130)를 통해 유압피스톤(112)의 변위를 발생 시키고, 압력챔버(111) 내에서 유압피스톤(112)이 슬라이딩 이동하면서 발생하는 액압은 제1 및 제2 유압유로(211, 212)를 통해 각 차륜(RR, RL, FR, FL)에 설치된 휠 실린더(40)로 전달된다.The driving force of the
동력변환부(130)는 회전력을 직선운동으로 변환하는 장치로서, 일 예로 웜샤프트(131)와 웜휠(132)과 구동축(133)으로 구성될 수 있다.The
웜샤프트(131)는 모터(120)의 회전축과 일체로 형성될 수 있고, 외주면에 웜이 형성되어 웜휠(132)과 맞물리도록 결합하여 웜휠(132)을 회전시킨다. 웜휠(132)은 구동축(133)과 맞물리도록 연결되어 구동축(133)을 직선 이동 시키고, 구동축(133)은 피스톤(111)과 연결되어 피스톤(111)을 압력챔버(111) 내에서 슬라이딩 이동시킨다.The
이상의 동작들을 다시 설명하면, 브레이크 페달(10)에 변위가 발생하면서 페달 변위센서(11)에 의해 감지된 신호는 전자제어유닛(1000)에 전달되고, 전자제어유닛(1000)은 모터(120)를 일 방향으로 구동시켜 웜샤프트(131)를 일 방향으로 회전시킨다. 웜샤프트(131)의 회전력은 웜휠(132)을 거쳐 구동축(133)에 전달되고, 구동축(133)과 연결된 유압피스톤(112)이 이동하면서 압력챔버(111)에 액압을 발생 시킨다.A signal sensed by the
반대로, 브레이크 페달(10)에 답력이 제거되면 전자제어유닛(1000)은 모터(120)를 반대 방향으로 구동시켜 웜샤프트(131)가 반대 방향으로 회전한다. 따라서 웜휠(132) 역시 반대로 회전하고 구동축(133)과 연결된 유압피스톤(112)이 복귀한다. 이 때, 유압스프링(113)은 유압피스톤(112)에 탄성력을 제공함으로써 압력챔버(111) 내의 액압을 신속하게 흡입할 수 있다.On the contrary, when the
이처럼 액압 공급장치(100)는 모터(120)로부터 발생된 회전력의 회전방향에 따라 액압을 휠 실린더(40)로 전달하거나 액압을 흡입하여 리저버(30)로 전달하는 역할을 수행하게 된다.The hydraulic
또는, 도면에 도시되지는 않았지만 동력변환부(130)는 볼스크류 너트 조립체로 구성될 수도 있다. 예컨대, 모터(120)의 회전축과 일체로 형성되거나 모터(120)의 회전축과 같이 회전하도록 연결되는 스크류와, 회전이 제한된 상태로 스크류와 나사결합되어 스크류의 회전에 따라 직선운동하는 볼너트로 구성될 수 있다. 유압피스톤(112)은 동력변환부(130)의 볼너트와 연결되어 볼너트의 직선운동에 의해 압력챔버(111)를 가압하고, 유압스프링(122)은 볼너트가 원래의 위치로 복귀 시 유압피스톤(112)을 원래의 위치로 복귀시키는 역할을 한다. 이와 같은 볼스크류 너트 조립체의 구조는 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 장치로서 이미 널리 알려진 공지의 기술이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.Alternatively, although not shown in the drawings, the
또한, 본 발명의 실시예에 따른 동력변환부(130)는 상기 볼스크류 너트 조립체의 구조 이외에 회전운동을 직선운동으로 변환시킬 수 있다면 어떠한 구조를 갖더라도 채용 가능한 것으로 이해되어야 한다.In addition, it should be understood that the
다음으로, 도 1을 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 제어유닛(200)에 대하여 설명하기로 한다.Next, the
유압 제어유닛(200)은 액압을 공급받아 각각 두 개의 차륜을 제어하는 제1 유압서킷(201)과, 제2 유압서킷(202)으로 이루어질 수 있다. 일 예로, 제1 유압서킷(201)은 우측 전륜(FR)과 좌측 후륜(RL)을 제어하고, 제2 유압서킷(202)은 좌측 전륜(FL)과 우측 후륜(RR)을 제어할 수 있다. 그리고 각각의 차륜(FR, FL, RR, RL)에는 휠 실린더(40)가 설치되어 액압을 공급받아 제동이 이루어진다.The
또한, 유압 제어유닛(200)은 제1 유압서킷(201)과 액압 공급장치(100)를 연결하는 제1 유압유로(211)와, 제2 유압서킷(202)과 연결되는 제2 유압유로(212)를 통해 액압 공급장치(100)로부터 액압을 전달받을 수 있다. 이때, 제2 유압유로(212)는 제1 유압유로(211)로부터 분기된 분기유로(214)와 연결될 수 있다.The
그리고 제1 및 제2 유압유로(211, 212)는 분기유로(214)를 통해 서로 연결되어 액압 공급장치(100)로부터 액압을 전달받아 각 유압서킷(201, 202)의 휠 실린더(40)로 전달하게 된다. 이때, 각 유압서킷(201, 202)은 액압의 흐름을 제어하도록 복수의 인렛밸브(221)를 구비할 수 있다.The first and second
일 예로, 제1 유압서킷(201)에는 제1 유압유로(211)와 연결되어 두 개의 휠 실린더(40)로 전달되는 액압을 각각 제어하는 두 개의 인렛밸브(221)가 마련될 수 있다. 또한, 제2 유압서킷(202)에는 제2 유압유로(212)와 연결되어 휠 실린더(40)로 전달되는 액압을 각각 제어하는 두 개의 인렛밸브(221)가 마련될 수 있다.For example, the first
이러한 복수의 인렛밸브(221)는 휠 실린더(40)의 상류측에 배치되며 평상시 열려있다가 전자제어유닛(1000)으로부터 폐쇄신호를 받으면 밸브가 닫히도록 작동하는 평상시 개방형(Normally Open type) 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다.The plurality of
또한, 유압 제어유닛(200)은 제동 해제시 성능향상을 위하여 리저버(30)와 연결되는 복수의 아웃렛밸브(222)를 더 구비할 수 있다. 아웃렛밸브(222)는 각각 휠 실린더(40)와 연결되어 각 차륜(RR, RL, FR, FL)으로부터 액압이 빠져나가는 것을 제어한다. 즉, 아웃렛밸브(222)는 각 차륜(RR, RL, FR, FL)의 제동압력을 감지하여 감압제동이 필요한 경우 선택적으로 개방되어 압력을 제어할 수 있다.The
그리고 아웃렛밸브(222)는 평상시 닫혀있다가 전자제어유닛(1000)으로부터 개방신호를 받으면 밸브가 열리도록 작동하는 노말 클로즈 타입(Normal Cloesd type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다.And the
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템(1)은 제1 유압유로(211)에 마련되는 제1 절환밸브(231)와, 제2 유압유로(212)에 마련되는 제2 절환밸브(232)를 더 포함할 수 있다.The
제1 및 제2 절환밸브(231, 232)는 각각 독립적으로 제어되며, 평상시 닫혀있다가 개방신호를 받으면 밸브가 열리도록 작동하는 노말 클로즈 타입(Normal Cloesd type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다. 이러한 제1 및 제2 절환밸브(231, 232)는 요구되는 압력에 따라 선택적으로 개폐되어 휠 실린더(40)로 전달되는 액압의 흐름을 제어하는 역할을 수행한다. 예컨대, 제1 유압서킷(201)에 마련된 휠 실린더(40)로만 액압을 제공해야 하는 경우 제1 절환밸브(231)만 개방하여 액압 공급장치(100)를 통해 토출되는 액압이 제2 유압서킷(202)으로 전달되지 않고 제1 유압서킷(201)으로 전달되도록 할 수 있다. 제1 및 제2 절환밸브(231, 232)의 작동구조에 대해서는 아래에서 다시 설명하기로 한다.The first and
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템(1)은 브레이크 페달(10)의 답력에 따른 설정된 목표 압력값 대비 압력이 높게 발생하는 경우 이를 목표 압력값에 추종하도록 제어하는 릴리즈밸브(233)를 더 포함할 수 있다.The
릴리즈밸브(233)는 두 유압서킷(201, 202)을 연결하는 분기유로(214)와 리버저(30)를 연결하는 유로에 마련될 수 있다. 즉, 릴리즈밸브(233)는 제1 및 제2 절환밸브(231, 232)와 상기 액압 공급장치(100) 사이에 마련될 수 있다. 이러한 릴리즈밸브(233)는 평상시 닫혀있다가 개방신호를 받으면 밸브가 열리도록 작동하는 노말 클로즈 타입(Normal Cloesd type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템(1)은 비 정상적으로 작동하는 때에 마스터 실린더(20)로부터 토출된 오일을 직접 휠 실린더(40)로 공급할 수 있는 제1 및 제2 백업유로(251, 252)를 더 포함할 수 있다.The
제1 백업유로(251)에는 오일의 흐름을 제어하는 제1 컷밸브(261)가 마련되고, 제2 백업유로(252)에는 오일의 흐름을 제어하는 제2 컷밸브(262)가 마련될 수 있다. 또한, 제1 백업유로(251)는 제1 유압포트(24a)와 제1 유압서킷(201)을 연결하고, 제2 백업유로(252)는 제2 유압포트(25b)와 제2 유압서킷(202)을 연결할 수 있다.A
그리고 제1 및 제2 컷밸브(261, 262)는 정상상태에서는 개방되어 있다가 전자제어유닛(1000)에서 폐쇄신호를 받으면 밸브가 닫히도록 작동하는 노말 오픈 타입(Normal Open type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다. 제1 및 제2 컷밸브(261, 262)의 작동구조에 대해서는 아래에서 다시 설명하기로 한다.The first and
한편, 미설명된 참조부호 "PS11"은 제1 유압서킷(201)의 액압을 감지하는 제1 유압유로 압력센서고, "PS12"는 제2 유압서킷(202)의 액압을 감지하는 제2 유압유로 압력센서며, "PS2"는 마스터 실린더(20)의 오일압력을 측정하는 백업유로 압력센서다. 그리고 "MPS"는 모터(120)의 회전각 또는 모터의 전류를 제어하는 모터 제어센서다.Reference numeral " PS11 " is a first hydraulic oil pressure sensor for sensing the hydraulic pressure of the first
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템(1)의 동작에 대해서 자세히 설명한다.Hereinafter, the operation of the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템(1)이 정상적으로 제동 작동되는 상태를 나타내는 유압회로도이다.2 is a hydraulic circuit diagram showing a state in which the
도 2를 참조하면, 운전자에 의한 제동이 시작되면 페달 변위센서(11)를 통하여 운전자가 밟는 브레이크 페달(10)의 압력 등의 정보를 통해 운전자의 요구 제동량을 감지할 수 있다. 전자제어유닛(1000)은 페달 변위센서(11)로부터 출력된 전기적 신호를 입력받아 모터(120)를 구동하게 된다.Referring to FIG. 2, when the braking by the driver is started, the amount of brake demand of the driver can be sensed through the
또한, 전자제어유닛(1000)은 마스터 실린더(20)의 출구 측에 마련된 백업유로 압력센서(PS2)와 제1 및 제2 유압서킷(201, 202)에 마련된 제1 및 제2 유압유로 압력센서(PS11, PS12)를 통하여 회생 제동량의 크기를 입력 받고, 운전자의 요구 제동량과 회생 제동량의 차이에 따라 마찰 제동량의 크기를 계산하여 휠 실린더(40)의 증압 또는 감압의 크기를 파악할 수 있다.The
구체적으로, 제동 초기에 운전자가 브레이크 페달(10)을 밟으면 모터(120)가 작동하고, 이 모터(120)의 회전력이 동력전달부(130)에 의해 압력 제공유닛(110)으로 전달되며, 압력 제공유닛(110)에서 토출되는 액압이 제1 유압유로(211)와 제2 유압유로(212)로 전달된다.Specifically, when the driver depresses the
한편, 액압 공급장치(100)에서 액압을 발생 시 마스터 실린더(20)의 제1 및 제2 유압포트(24a, 24b)와 연결된 제1 및 제2 백업유로(251, 252)에 설치된 제1 및 제2 컷밸브(261, 262)가 폐쇄되어 마스터 실린더(20)에서 토출되는 유압이 휠 실린더(40)로 전달되지 않게 된다.On the other hand, when hydraulic pressure is generated in the hydraulic
또한, 액압 공급장치(100)로부터 토출된 액압은 인렛밸브(221)가 개방됨에 따라 각 차륜(RR, RL, FR, FL)에 설치된 휠 실린더(40)로 전달되어 제동력을 발생 시키게 된다. 이때, 제1 및 제2 유압서킷(201, 202)으로 전달되는 압력이 브레이크 페달(10)의 답력에 따른 목표 압력값에 비하여 높게 측정될 경우 릴리즈밸브(233)를 개방시켜 목표 압력값에 추종하도록 제어하게 된다.The hydraulic pressure discharged from the hydraulic
한편, 브레이크 페달(10)의 답력에 따른 마스터 실린더(20)의 가압에 따라 발생된 압력은 마스터 실린더(20)와 연결된 시뮬레이션 장치(50)로 전달된다. 이때, 시뮬레이션 챔버(51)의 후단에 배치된 평상시 폐쇄형 시뮬레이터 밸브(54)가 개방되어 시뮬레이터 밸브(54)를 통해 시뮬레이션 챔버(51) 내에 채워진 오일이 리저버(30)로 전달된다. 또한, 반력 피스톤(52)이 움직이고 반력 피스톤(52)을 지지하는 반력 스프링(53) 하중에 상응하는 압력이 시뮬레이션 챔버(51) 내에 형성되어 운전자에게 적절한 페달감을 제공하게 된다.The pressure generated by the pressing force of the
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템(1)의 정상 작동시 제동된 상태에서 제동력을 해제하는 경우에 대하여 살펴보기로 한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템(1)이 정상적으로 제동 해제되는 상태를 나타내는 유압회로도이다.Next, the case of releasing the braking force in the braking state in the normal operation of the
도 3을 참고하면, 브레이크 페달(10)에 가해진 답력이 해제되면 모터(120)가 제동 시의 반대방향으로 회전력을 발생하여 동력변환부(130)로 전달하고, 동력변환부(130)의 웜샤프트(131), 웜휠(132), 및 구동축(133)은 제동 시의 반대방향으로 회전하여 유압피스톤(112)을 원래의 위치로 후진시킴으로써 압력 제공유닛(110)의 압력을 해제한다. 그리고 압력 제공유닛(110)은 휠 실린더(40)로부터 배출되는 액압을 제1 및 제2 유압유로(211, 212)를 통해 전달받아 리저버(30)로 전달하게 된다.3, when the pedal applied to the
한편, 인렛밸브(221)와, 아웃렛밸브(222)와, 제1 및 제2 절환밸브(231, 232)와, 릴리즈밸브(233)와, 제1 및 제2 컷밸브(261, 262)는 제동 시와 동일한 개폐동작 상태로 제어된다. 즉, 아웃렛밸브(222)와, 릴리즈밸브(233)와, 제1 및 제2 컷밸브(261, 262)는 폐쇄되고, 인렛밸브(221)와, 제1 및 제2 절환밸브(231, 232)는 개방된다. 이에, 제1 및 제2 유압서킷(201, 202)의 휠 실린더(40)로부터 배출되는 액압은 제1 및 제2 유압유로(211, 212)를 통하여 압력챔버(111) 내로 전달된다.On the other hand, the
한편, 시뮬레이션 장치(50)는 반력 피스톤(52)이 반력 스프링(53)의 탄성력에 의해 원위치로 복귀됨에 따라 시뮬레이션 챔버(51) 내의 오일이 마스터 실린더(20)로 전달되고, 리저버(30)와 연결되는 시뮬레이터 밸브(54) 및 시뮬레이터 체크밸브(55)를 통해 오일이 시뮬레이션 챔버(51) 내로 다시 채워짐으로써 페달 시뮬레이터 압력의 빠른 리턴이 보장된다.The
또한, 액압 공급장치(100)를 통하여 유압피스톤(112)이 이동 시 압력챔버(111) 내의 오일 흐름은 리저버(30)와 연결된 오일유로(114) 및 연결유로(116)를 통하여 제어될 수 있다.The oil flow in the
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템(1)은 두 유압서킷(201, 202)의 각 차륜(RR, RL, FR, FL)에 마련된 휠 실린더(40)의 요구되는 압력에 따라 유압 제어유닛(200)에 마련된 밸브들(221, 222)을 제어함으로써 제어범위를 특정하여 제어할 수 있다.The
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템의 개략적인 블록도이다.4 is a schematic block diagram of an electronic braking system in accordance with an embodiment of the present invention.
구체적으로, 도 4를 참조하면, 차량의 전자식 브레이크 시스템(1)은 유압 장치 내 액압을 감지하는 압력 측정부(35)와 운전자의 페달 입력을 감지하는 페달 입력부(36)와 제동 제어를 수행하는 전자 제어 유닛(1000)과, 전자 제어 유닛(1000)에서 산출된 제어 신호에 따라 구동되는 유압 회로 내 복수의 밸브(1100) 및 모터(120)를 포함한다.4, the
압력 측정부(35)는 복수의 압력 센서를 포함한다. 구체적으로, 각 휠(FR, FL, RR, RL)에 포함된 압력 센서(미도시)와 도 1 내지 도 3에 도시된 PS11으로 제1 유압서킷(201)의 액압을 감지하는 제1 유압유로 압력센서, PS12는 제2 유압서킷(202)의 액압을 감지하는 제2 유압유로 압력센서 및 PS2는 마스터 실린더(20)의 오일압력을 측정하는 백업유로 압력 센서를 포함할 수 있다. The
따라서, 압력 측정부(35)에 포함된 복수의 압력 센서에서 측정한 압력을 전자 제어 유닛(1000)으로 송신할 수 있다.Therefore, the pressure measured by the plurality of pressure sensors included in the
다음으로, 페달 입력부(36)는 운전자의 페달 입력을 감지한다. 구체적으로, 도 1에 도시된 페달 변위센서(11)를 통하여 운전자가 밟는 브레이크 페달(10)의 압력 등의 정보를 통해 운전자의 요구 제동량을 감지할 수 있다. Next, the
따라서, 페달 입력부(36)에 포함된 페달 변위센서에서 측정한 압력을 전자 제어 유닛(1000)으로 송신할 수 있다.Therefore, the pressure measured by the pedal displacement sensor included in the
다음으로, 전자 제어 유닛(1000)은 본 발명에 따른 차량의 전자식 브레이크 시스템(1)을 총괄적으로 제어한다. Next, the
구체적으로, 전자 제어 유닛(1000)은 페달 입력부(36)로부터 운전자의 제동 의지와 제동량을 감지하여, 운전자의 요구 제동 압력에 맞는 제동압을 산출하는 메인 프로 세서(15)와 각종 데이터를 저장하는 메모리(25)를 포함한다.Specifically, the
따라서, 전자 제어 유닛(1000) 내 메인 프로세서(31)는 전자식 브레이크 시스템(1) 내 포함된 복수의 밸브(1100) 및 모터(120)의 동작을 제어할 수 있다.The main processor 31 in the
구체적으로, 메인 프로세서(15)는 페달 입력부(36)로부터 운전자의 페달 답력이 인가되면, 모터(120)를 동작시켜 운전자의 제동의지에 맞는 제동압을 생성하기 위하여 복수의 밸브(1100)를 구동한다. Specifically, the
이 때, 압력 측정부(35) 내 포함된 복수의 압력 센서로부터 실시간으로 측정되는 압력 값을 수신할 수 있다.At this time, it is possible to receive a pressure value measured in real time from a plurality of pressure sensors included in the
예를 들어, 페달 입력부(36)로부터 운전자의 페달 답력이 인가되면, 모터(120)가 동작하고, 복수의 밸브(1100)가 동작함에 따라, 마스터 실린더의 액압이 증가하거나 감소하여야 한다. 따라서, 이때, 마스터 실린더의 압력 변화량이 미리 설정한 임계값보다 작으면 밸브의 리크(leak)가 발생한 것으로 판단할 수 있다.For example, when the pedaling force of the driver is applied from the
다만, 복수의 밸브(1100)에서 리크(leak)가 발생한 밸브를 특정할 수는 없다. However, it is not possible to specify a valve in which a leak occurs in the plurality of
또한, 예를 들어, 페달 입력부(36)로부터 운전자의 페달 답력이 인가되고, 제동 시 도 1에 도시된 복수의 아웃렛밸브(222)가 개방되어, 각각 휠 실린더(40)와 연결되어 각 차륜(RR, RL, FR, FL)으로부터 액압이 빠져나가는 것을 제어한다. 즉, 아웃렛밸브(222)는 각 차륜(RR, RL, FR, FL)의 제동압력을 감지하여 감압제동이 필요한 경우 선택적으로 개방되어 압력을 제어할 수 있다.In addition, for example, when the driver's pedal pressure is applied from the
다만, 아웃렛밸브(222)가 개방되어 있음에도 불구하고, 측정된 휠 압력이 감소하지 않으면, 아웃렛밸브(222)에서 스턱(Stuck)현상이 발생하는 것으로 판단할 수 있다.However, if the measured wheel pressure does not decrease even though the
또한, 메인 프로세서(15)의 제어에 따라 유압 회로의 액압은 변동될 수 있다. 구체적으로, 모터(120)의 구동 듀티(Duty)제어, 모터의 구동 시간, 복수의 밸브(1100)의 구동 신호(On/Off) 및 각 밸브의 구동 시간에 따라 액압을 추정할 수 있다.In addition, the hydraulic pressure of the hydraulic circuit can be changed under the control of the
예를 들어, 모터(120)의 듀티 범위를 1~100%를 10%단위로 샘플링하고, 도 1에 도시된 유압 회로에 포함된 복수의 밸브(1100)의 개수가 15개로 발생할 수 있는 측정 액압은 215*10으로, 327680가지 종류의 액압 추정값을 데이터화할 수 있다.For example, when the duty ratio of the
따라서, 메인 프로세서(15)는 모터(120)의 구동 듀티(Duty)제어, 모터의 구동 시간, 복수의 밸브(1100)의 구동 신호(On/Off) 및 각 밸브의 구동 시간에 따라 추정되는 액압을 데이터화하여 메모리(25)에 저장해놓고, 실제 본 발명에 따른 전자식 브레이크 시스템(1)에 따른 제동 시, 미리 저장된 추정된 액압과 실제 측정된 액압의 오차가 미리 설정된 임계값보다 큰 경우, 밸브의 고장으로 판단할 수 있다.Accordingly, the
다음으로, 전자 제어 유닛(1000) 내 메모리(25)는 다음으로, S램(S-RAM), D랩(D-RAM) 등의 휘발성 메모리뿐만 아니라 플래시 메모리, 롬(Read Only Memory), 이피롬(Erasable Programmable Read Only Memory: EPROM), 이이피롬(Electrically Erasable Programmable Read OnlyMemory: EEPROM) 등의 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.Next, the
비휘발성 메모리는 전자식 브레이크 시스템(1)의 동작을 제어하기 위한 제어 프로그램 및 제어 데이터를 반 영구적으로 저장할 수 있으며, 휘발성 메모리는 비휘발성 메모리로부터 제어 프로그램 및 제어 데이터를 불러와 임시로 기억하고, 각종 센서 정보 및 메인 프로세서에서 출력하는 각종 제어 신호를 임시로 저장할 수 있다.The non-volatile memory may semi-permanently store a control program and control data for controlling the operation of the
이상에서는 본 발명에 따른 전자식 브레이크 시스템(1)의 구성에 대하여 설명하였다. The configuration of the
이하 도 5 내지 도 7에서는 본 발명에 따른 전자식 브레이크 시스템(1)의 제어 방법에 대한 순서도이다.5 to 7 are flowcharts of a control method of the
먼저, 도 5에 도시된 바와 같이, 운전자가 브레이크 페달(10)을 밟으면, 전자 제어 유닛(1000)는 페달 변위 센서(11)를 통해 검출된 페달 스트로크를 근거로 운전자의 페달 입력을 감지한다(S10)5, when the driver depresses the
이에, 전자식 브레이크 시스템(1)은 운전자의 제동 의지에 맞는 제동압을 출력하기 위하여 모터(120)를 동작시킨다(S20). 또한, 전자 제어 유닛(1000)은 모터(120)의 동작과 더불어 전자식 브레이크 시스템(1) 내 포함된 복수의 밸브(110)를 구동하여 제동 제어를 수행한다.Accordingly, the
이 때, 전자식 브레이크 시스템(1) 내 압력 측정부(35)는 유압 회로 내 압력을 측정한다(S30). 구체적으로, 압력 측정부(35)는 각 휠(FR, FL, RR, RL)에 포함된 압력 센서(미도시)를 포함하여, 각 휠의 압력을 측정하거나, 도 1 내지 도 3에 도시된 PS11으로 제1 유압서킷(201)의 액압을 감지하거나, PS12는 제2 유압서킷(202)의 액압을 감지하거나, PS2는 마스터 실린더(20)의 오일압력을 측정할 수 있다.At this time, the
만일, 전자식 브레이크 시스템(1)의 복수의 밸브(1100)가 동작함에 따라, 마스터 실린더의 액압이 증가하거나 감소하여야 함에도 불구하고, 마스터 실린더의 압력 변화량이 미리 설정한 제 1 임계값보다 작으면(S40), 밸브의 고장으로 판단할 수 있다(S50). 이에 전자식 브레이크 시스템(1) 내부의 오류로 감지하여 운전자에게 경고할 수 있다(S60). If the pressure change amount of the master cylinder is smaller than the predetermined first threshold value although the hydraulic pressure of the master cylinder must increase or decrease as the plurality of
다만, 복수의 밸브(1100) 중 고장이 발생한 밸브를 특정할 수는 없다.However, it is not possible to specify a valve in which a failure has occurred among a plurality of
다음으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 운전자가 브레이크 페달(10)을 밟으면, 전자 제어 유닛(1000)는 페달 변위 센서(11)를 통해 검출된 페달 스트로크를 근거로 운전자의 페달 입력을 감지한다(S11) 6, when the driver depresses the
이에, 전자식 브레이크 시스템(1)은 운전자의 제동 의지에 맞는 제동압을 출력하기 위하여 모터(120)를 동작시킨다(S21). 또한, 전자 제어 유닛(1000)은 모터(120)의 동작과 더불어 전자식 브레이크 시스템(1) 내 포함된 복수의 밸브(110)를 구동하여 제동 제어를 수행한다.Accordingly, the
이 때, 전자식 브레이크 시스템(1) 내 압력 측정부(35)는 유압 회로 내 압력을 측정한다(S31). 구체적으로, 압력 측정부(35)는 각 휠(FR, FL, RR, RL)에 포함된 압력 센서(미도시)를 포함하여, 각 휠의 압력을 측정하거나, 도 1 내지 도 3에 도시된 PS11으로 제1 유압서킷(201)의 액압을 감지하거나, PS12는 제2 유압서킷(202)의 액압을 감지하거나, PS2는 마스터 실린더(20)의 오일압력을 측정할 수 있다.At this time, the
만일, 제동 해제 시 복수의 아웃렛밸브(222)가 개방되어있는 경우(S41), 전자 제어 유닛(1000)은 각각 휠 실린더(40)와 연결되어 각 차륜(RR, RL, FR, FL)으로부터 액압이 빠져나가는 것을 제어할 수 있다. The
다만, 만일, 복수의 아웃렛밸브(222)가 개방되어있음에도 불구하고, 휠 압력이 감소하면(S51), 밸브의 고장으로 판단할 수 있다(S61). 구체적으로, 전자 메인 프로세서(15)는 아웃렛밸브의 스턱 현상이 발생한 것으로 판단할 수 있다.However, if the wheel pressure is reduced (S51) even though the plurality of
이에 전자식 브레이크 시스템(1) 내부의 오류로 감지하여 운전자에게 경고할 수 있다(S71). The driver can be warned by detecting an error in the electronic brake system 1 (S71).
다음으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 운전자가 브레이크 페달(10)을 밟으면, 전자 제어 유닛(1000)는 페달 변위 센서(11)를 통해 검출된 페달 스트로크를 근거로 운전자의 페달 입력을 감지한다(S12)7, when the driver depresses the
이에, 전자식 브레이크 시스템(1)은 운전자의 제동 의지에 맞는 제동압을 출력하기 위하여 모터(120)를 동작시킨다(S22). 또한, 전자 제어 유닛(1000)은 모터(120)의 동작과 더불어 전자식 브레이크 시스템(1) 내 포함된 복수의 밸브(110)를 구동하여 제동 제어를 수행한다.Accordingly, the
이 때, 전자식 브레이크 시스템(1) 내 압력 측정부(35)는 유압 회로 내 압력을 측정한다(S32). 구체적으로, 압력 측정부(35)는 각 휠(FR, FL, RR, RL)에 포함된 압력 센서(미도시)를 포함하여, 각 휠의 압력을 측정하거나, 도 1 내지 도 3에 도시된 PS11으로 제1 유압서킷(201)의 액압을 감지하거나, PS12는 제2 유압서킷(202)의 액압을 감지하거나, PS2는 마스터 실린더(20)의 오일압력을 측정할 수 있다.At this time, the
또한, 도시되지는 않았으나, 전자 제어 유닛(1000)은 모터(120)의 구동 듀티(Duty)제어, 모터의 구동 시간, 복수의 밸브(1100)의 구동 신호(On/Off) 및 각 밸브의 구동 시간에 따라 액압을 추정할 수 있고, 각 상황에 따른 추정된 액압을 메모리(25)에 저장해놓을 수 있다.Although not shown, the
따라서, 전자식 브레이크 시스템(1) 동작 시, 압력 측정부(35)에서 측정한 압력값과 미리 저장된 추정 압력값의 오차가 미리 설정한 제 2 임계값보다 크면(S42의 예), 전자 제어 유닛(1000)은 밸브 고장으로 판단한다(S52). 이에 전자식 브레이크 시스템(1) 내부의 오류로 감지하여 운전자에게 경고할 수 있다(S62). Therefore, when the error between the pressure value measured by the
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.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limited to the embodiments set forth herein; It will be understood that various modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention.
Claims (8)
상기 브레이크 페달의 변위를 감지하는 페달 변위센서;
상기 페달 변위센서에서 출력되는 전기적 신호에 의해 작동하는 모터의 회전력을 이용하여 액압을 발생시키는 액압 공급장치;
상기 액압 공급장치에서 토출되는 액압을 각 차륜에 마련되는 휠 실린더로 전달하는 유압 제어유닛;
상기 유압 제어유닛 내 액압을 측정하는 복수의 압력 센서;
액압 정보 및 상기 브레이크 페달의 변위 정보를 기반으로 상기 모터 및 밸브들을 제어하는 전자 제어 유닛;을 포함하는 전자식 브레이크 시스템에 있어서,
상기 전자 제어 유닛은 상기 측정된 액압과 미리 설정한 추정 액압의 오차가 미리 설정한 제 1 임계값 이상이면 상기 밸브의 고장으로 판단하는 전자식 브레이크 시스템.A master cylinder for discharging oil according to an urging force of the brake pedal;
A pedal displacement sensor for sensing a displacement of the brake pedal;
A hydraulic pressure supply device for generating a hydraulic pressure using a rotational force of a motor operated by an electrical signal output from the pedal displacement sensor;
A hydraulic pressure control unit for transmitting hydraulic pressure discharged from the hydraulic pressure supply device to a wheel cylinder provided in each wheel;
A plurality of pressure sensors for measuring the hydraulic pressure in the hydraulic control unit;
And an electronic control unit for controlling the motor and the valves based on the hydraulic pressure information and the displacement information of the brake pedal, the electronic braking system comprising:
Wherein the electronic control unit determines that the valve malfunctions if an error between the measured hydraulic pressure and a predetermined estimated hydraulic pressure is equal to or greater than a first threshold value set in advance.
상기 전자 제어 유닛은 상기 모터의 구동 시간, 밸브의 개폐 여부, 및 밸브의 구동 시간에 따른 추정 액압 정보를 미리 저장해놓은 전자식 브레이크 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the electronic control unit stores in advance the estimated hydraulic pressure information according to the drive time of the motor, whether the valve is open or closed, and the drive time of the valve.
상기 전자 제어 유닛은 상기 브레이크 페달의 답력이 인가되고, 상기 모터가 동작 시, 상기 유압 제어 유닛 내 액압의 변화량이 미리 설정한 제 2 임계값보다 작으면, 상기 밸브의 고장으로 더 판단하는 전자식 브레이크 시스템.3. The method of claim 2,
Wherein the electronic control unit is further operable to determine that the valve is in failure when the pressure of the brake pedal is applied and the amount of change in the hydraulic pressure in the hydraulic control unit is smaller than a second predetermined threshold, system.
상기 유압 제어 유닛은
상기 휠 실린더의 액압이 빠져나가는 것을 제어하는 아웃렛밸브를 더 포함하고,
상기 전자 제어 유닛은 상기 아웃렛밸브가 개방되었을 때, 상기 휠 실린더의 액압이 감소하지 않으면, 상기 아웃렛밸브의 고장으로 더 판단하는 전자식 브레이크 시스템.The method of claim 3,
The hydraulic control unit
Further comprising an outlet valve for controlling the fluid pressure of the wheel cylinder to escape,
Wherein the electronic control unit further determines that the outlet valve fails if the hydraulic pressure of the wheel cylinder does not decrease when the outlet valve is opened.
상기 브레이크 페달의 변위를 감지하는 페달 변위센서;
상기 페달 변위센서에서 출력되는 전기적 신호에 의해 작동하는 모터의 회전력을 이용하여 액압을 발생시키는 액압 공급장치;
상기 액압 공급장치에서 토출되는 액압을 각 차륜에 마련되는 휠 실린더로 전달하는 유압 제어유닛;
상기 유압 제어유닛 내 액압을 측정하는 복수의 압력 센서;
액압 정보 및 상기 브레이크 페달의 변위 정보를 기반으로 상기 모터 및 밸브들을 제어하는 전자 제어 유닛;을 포함하는 전자식 브레이크 시스템에 있어서,
상기 전자 제어 유닛은 상기 측정된 액압과 미리 설정한 추정 액압의 오차가 미리 설정한 제 1 임계값 이상이면 상기 밸브의 고장으로 판단하는 전자식 브레이크 시스템의 제어 방법.A master cylinder for discharging oil according to an urging force of the brake pedal;
A pedal displacement sensor for sensing a displacement of the brake pedal;
A hydraulic pressure supply device for generating a hydraulic pressure using a rotational force of a motor operated by an electrical signal output from the pedal displacement sensor;
A hydraulic pressure control unit for transmitting hydraulic pressure discharged from the hydraulic pressure supply device to a wheel cylinder provided in each wheel;
A plurality of pressure sensors for measuring the hydraulic pressure in the hydraulic control unit;
And an electronic control unit for controlling the motor and the valves based on the hydraulic pressure information and the displacement information of the brake pedal, the electronic braking system comprising:
Wherein the electronic control unit determines that the valve is in failure if the error between the measured hydraulic pressure and a predetermined estimated hydraulic pressure is equal to or greater than a first threshold value set in advance.
상기 미리 설정한 추정 액압은 상기 모터의 구동 시간, 밸브의 개폐 여부, 및 밸브의 구동 시간에 따라 결정되는 전자식 브레이크 시스템의 제어 방법. 6. The method of claim 5,
Wherein the predetermined estimated hydraulic pressure is determined according to a driving time of the motor, whether or not the valve is opened and closed, and a driving time of the valve.
상기 브레이크 페달의 답력이 인가되고, 상기 모터가 동작 시, 상기 유압 제어 유닛 내 액압의 변화량이 미리 설정한 제 2 임계값보다 작으면, 상기 밸브의 고장으로 더 판단하는 전자식 브레이크 시스템의 제어 방법.The method according to claim 6,
Wherein when the pressure of the brake pedal is applied and the change amount of the hydraulic pressure in the hydraulic pressure control unit is smaller than a second threshold value set in advance when the motor is in operation, the valve is further determined as a failure.
상기 휠 실린더의 액압이 빠져나가는 것을 제어하는 아웃렛밸브가 개방되고 상기 휠 실린더의 액압이 감소하지 않으면, 상기 아웃렛밸브의 고장으로 더 판단하는 전자식 브레이크 시스템의 제어 방법.
8. The method of claim 7,
Wherein an outlet valve for controlling the fluid pressure of the wheel cylinder is opened and the hydraulic pressure of the wheel cylinder is not decreased, the outlet valve is further determined as a failure.
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- 2017-09-22 KR KR1020170122171A patent/KR102392696B1/en active IP Right Grant
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