KR20200002476A - 전자식 브레이크 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

전자식 브레이크 시스템 및 그 제어방법이 개시된다. 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템은 오일이 저장되는 리저버와, 리저버와 연결되고 브레이크 페달의 답력에 따라 오일을 토출하는 마스터 실린더와, 모터의 회전력을 이용하여 피스톤을 이동시켜 액압을 발생시키고 발생된 액압을 각 차륜에 마련된 휠 실린더에 공급하는 액압 공급장치와, 액압 공급장치에서 토출되는 액압을 각 차륜에 마련된 휠 실린더로 전달하는 유압서킷을 가진 유압 제어장치와, 유압서킷의 압력을 검출하는 압력센서 및 ABS(Anti-Lock Brake System) 작동 중 노면의 상황에 따라 유압서킷 목표압력을 설정하고, 압력센서를 통해 검출된 유압서킷 압력이 설정된 유압서킷 목표압력에 도달하도록 액압 공급장치를 제어하는 전자제어유닛을 포함한다.

Description

전자식 브레이크 시스템 및 그 제어방법{ELECTRIC BRAKE SYSTEM AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 전자식 브레이크 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 브레이크 페달의 변위에 대응하는 전기적 신호에 따라 제동력을 발생시키는 전자식 브레이크 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 차량에는 제동을 위한 브레이크 시스템이 필수적으로 장착되는데, 최근에 보다 강력하고 안정된 제동력을 얻기 위한 여러 종류의 시스템이 제안되고 있다.

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 차량 자세 제어 시스템(ESC: Electronic Stability Control System) 등이 있다.

기존의 브레이크 시스템은 운전자가 브레이크 페달을 밟으면 기구적으로 연결된 진공 부스터를 이용하여 휠 실린더에 제동에 필요한 액압을 공급한다.

최근에는 진공 부스터 대신하여, 모터를 이용하여 고압의 브레이크 압력을 생성하고 이를 이용하여 제동력을 생성시키는 전자식 브레이크 시스템이 개발되고 있다.

이러한 전자식 브레이크 시스템은 모터의 회전력을 이용하여 피스톤을 이동시켜 액압을 발생시키고 발생된 액압을 각 차륜에 마련된 휠 실린더에 공급하는 액압 공급장치와, 이 액압 공급장치에 의해 각 휠 실린더로 전달되는 액압의 흐름을 제어하는 유압서킷을 가진 유압 제어장치를 포함한다.

기존에는 운전자가 브레이크 페달을 밟으면 브레이크 페달의 변위를 감지하는 페달 변위센서를 통해 브레이크 페달의 변위를 감지하고, 감지된 브레이크 페달 변위를 근거로 운전자 요구 목표압력을 산출하고, 산출된 운전자 요구 목표압력을 유압서킷의 목표 압력으로 설정하고, 유압서킷의 압력을 설정된 목표 압력에 도달시키도록 모터의 회전력을 이용하여 피스톤을 이동시켜 액압을 발생시킨다.

하지만, 기존에는 ABS 작동 중 유압서킷 내의 입구밸브와 출구밸브의 닫힘과 열림이 반복적으로 발생하기 때문에 유압서킷의 압력 볼륨이 수시로 변한다. 이로 인해, 유압서킷의 압력 변동량이 크다. 이러한 상황에서 ABS 작동 중 유압서킷의 목표 압력이 높을 경우, 유압서킷의 압력 변동이 높은 압력 수준에서 이루어지기 때문에 시스템(예를 들면, 액압 공급장치의 구성요소)의 피로를 증가시켜 시스템의 내구성이 떨어질 수 있다.

또한, 기존에는 ABS 작동 중 유압서킷의 목표 압력이 고압일 경우, 높은 압력 상태에서 유압서킷의 입구밸브와 출구밸브의 개폐가 이루어지기 때문에 ABS 작동소음이 증가할 수 있다.

공개특허공보 제10-2012-0079093호(2012.07.11.공개)

본 발명의 실시예는 ABS 작동시 시스템의 내구성을 향상시키고 ABS 작동소음을 감소시키는 전자식 브레이크 시스템 및 그 제어방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 오일이 저장되는 리저버; 상기 리저버와 연결되고 브레이크 페달의 답력에 따라 오일을 토출하는 마스터 실린더; 모터의 회전력을 이용하여 피스톤을 이동시켜 액압을 발생시키고 발생된 액압을 각 차륜에 마련된 휠 실린더에 공급하는 액압 공급장치; 상기 액압 공급장치에서 토출되는 액압을 각 차륜에 마련된 휠 실린더로 전달하는 유압서킷을 가진 유압 제어장치; 상기 유압서킷의 압력을 검출하는 압력센서; 및 ABS(Anti-Lock Brake System) 작동 중 노면의 상황에 따라 유압서킷 목표압력을 설정하고, 상기 압력센서를 통해 검출된 유압서킷 압력이 상기 설정된 유압서킷 목표압력에 도달하도록 상기 액압 공급장치를 제어하는 전자제어유닛을 포함하는 전자식 브레이크 시스템이 제공될 수 있다.

또한, 상기 전자제어유닛은 ABS 작동 중 노면이 판단되지 않은 경우, 스키드 압력레벨을 판단하고, 상기 판단된 스키드 압력레벨과 미리 설정된 목표차압을 근거로 상기 유압서킷의 목표압력을 설정할 수 있다.

또한, 상기 전자제어유닛은 각 차륜에 마련된 휠 실린더의 휠 압력 중 가장 높은 휠 압력을 상기 스키드 압력레벨로 판단할 수 있다.

또한, 상기 전자제어유닛은 ABS 작동 중 노면이 판단된 경우, 상기 판단된 노면상태에 따른 스키드 압력레벨을 판단하고, 상기 판단된 스키드 압력레벨과 미리 설정된 목표차압을 근거로 상기 유압서킷의 목표압력을 설정할 수 있다.

또한, 상기 전자제어유닛은 상기 판단된 스키드 압력레벨이 변동함에 따라 상기 유압서킷의 불필요한 압력 변동을 최소화하기 위하여 제어 직전 유압서킷 목표압력을 기준으로 상기 스키드 압력레벨의 포지티브 변동에 대해서만 상기 제어 직전 유압서킷 목표압력의 증가를 허용할 수 있다.

또한, 상기 전자제어유닛은 ABS 작동시 노면이 판단되지 않은 상태에서 설정된 유압서킷 목표압력을 유지하다가 노면이 판단되고 상기 유압서킷 목표압력을 감소시켜야 할 경우 상기 유압서킷의 불필요한 압력 변동을 최소화하기 위하여 상기 유압서킷 목표압력을 감소시키지 않고 상기 노면이 판단되지 않은 상태에서 설정된 유압서킷 목표압력을 유지시킬 수 있다.

또한, 상기 전자제어유닛은 상기 ABS 작동 중 노면이 스플리트(Split) 노면이거나, 노면 변화가 급격한 경우, 상기 유압서킷의 목표압력을 상기 브레이크 페달의 변위에 대응하는 운전자 요구 목표 압력까지 상승시킬 수 있다.

또한, 상기 전자제어유닛은 상기 설정된 유압서킷 목표압력은 상기 브레이크 페달의 변위에 대응하는 운전자 요구 목표 압력보다 낮게 설정할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 오일이 저장되는 리저버; 상기 리저버와 연결되고 브레이크 페달의 답력에 따라 오일을 토출하는 마스터 실린더; 모터의 회전력을 이용하여 피스톤을 이동시켜 액압을 발생시키고 발생된 액압을 각 차륜에 마련된 휠 실린더에 공급하는 액압 공급장치; 상기 액압 공급장치에서 토출되는 액압을 각 차륜에 마련된 휠 실린더로 전달하는 유압서킷을 가진 유압 제어장치; 및 상기 유압서킷의 압력을 검출하는 압력센서를 포함하는 전자식 브레이크 시스템의 제어방법에 있어서, ABS(Anti-Lock Brake System) 작동 중 노면의 상황에 따라 유압서킷 목표압력을 설정하고, 상기 유압서킷의 압력이 상기 설정된 유압서킷 목표압력에 도달하도록 상기 모터의 회전력을 이용하여 상기 피스톤을 이동시켜 액압을 발생시키는 전자식 브레이크 시스템의 제어방법이 제공될 수 있다.

또한, 상기 유압서킷 목표압력 설정에서, 상기 ABS 작동 중 노면이 판단되지 않은 경우, 각 차륜에 마련된 휠 실린더의 휠 압력 중 가장 높은 휠 압력을 상기 스키드 압력레벨로 판단하고, 상기 판단된 스키드 압력레벨과 미리 설정된 목표차압을 합산한 압력을 상기 유압서킷의 목표압력으로 설정할 수 있다.

또한, 상기 유압서킷 목표압력 설정에서, 상기 ABS 작동 중 노면이 판단된 경우, 상기 판단된 노면상태에 따른 스키드 압력레벨을 판단하고, 상기 판단된 스키드 압력레벨과 미리 설정된 목표차압을 합산한 압력을 상기 유압서킷의 목표압력으로 설정할 수 있다.

본 발명의 실시예는 ABS 작동시 노면상황에 따라 유압서킷의 목표압력을 적절히 설정함으로써 시스템의 내구성을 향상시킬 수 있고 ABS 작동소음을 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템의 개략적인 제어 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템에서 ABS 작동시 노면이 판단되지 않은 경우, 유압서킷의 목표압력을 설정하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템에서 ABS 작동시 노면이 판단된 경우, 유압서킷의 목표압력을 설정하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템에서 설정된 유압서킷의 목표압력을 스키드 압력레벨에 따라 보정하는 것을 설명하기 위한 도면이다.

이하에서는 본 발명의 실시예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달할 수 있도록 하기 위해 예로서 제공하는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정하지 않고 다른 형태로 구체화할 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장하여 표현할 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템의 개략적인 구성도이다.

도 1을 참조하면, 전자식 브레이크 시스템은 리저버(10), 마스터 실린더(20), 휠 실린더(30), 액압 공급장치(40), 유압 제어장치(50) 및 전자제어유닛(ECU)(60)를 포함할 수 있다.

마스터 실린더(20)는 오일이 저장되는 리저버(10)와 연결되고 브레이크 페달(P)의 답력에 따라 오일을 토출한다.

휠 실린더(30)는 전달된 액압에 의해 각 차륜(RR, RL, FR, FL)의 제동을 수행한다.

액압 공급장치(40)는 마스터 실린더(20)와 연결되고 모터의 회전력을 이용하여 피스톤을 이동시켜 액압을 발생시킨다.

예를 들면, 액압 공급장치(40)는 오일을 공급받아 저장되는 압력챔버가 형성되는 실린더블록(41)과, 이 실린더블록(41) 내에 수용되는 유압피스톤(42)과, 이 유압피스톤(42)의 후단에서 유압피스톤(42)으로 동력을 제공하는 모터(43)를 포함할 수 있다. 모터(43)는 전자제어유닛(60)의 제어신호에 의해 회전력을 발생시킨다. 모터(43)는 고정자(43a)와 회전자(43b)를 포함하여 정방향 또는 역방향으로 회전력을 발생시킬 수 있다.

또한, 액압 공급장치(40)는 모터(43)의 회전축과 일체로 형성된 웜샤프트(44)와, 이 웜샤프트(44)에 의해 회전하는 웜휠(45) 및 이 웜휠(45)의 회전에 의해 직선 이동하여 유압피스톤(42)을 실린더 블록(41) 내에서 슬라이딩 이동시키는 구동축(46)을 포함할 수 있다. 또한, 액압 공급장치(40)는 유로 전환을 위한 각종 밸브들을 포함할 수 있다.

액압 공급장치(40)의 동작을 살펴보면, 브레이크 페달(P)에 변위가 발생하면 브레이크 페달(P)의 변위를 감지하는 페달 변위센서에 의해 감지신호가 전자제어유닛(ECU)에 전달된다. 전자제어유닛(60)은 모터(43)를 일 방향으로 구동시켜 웜샤프트(44)를 일 방향으로 회전시킨다. 웜샤프트(44)의 회전력은 웜휠(45)을 거쳐 구동축(46)에 전달되고, 구동축(46)과 연결된 유압피스톤(42)이 전진 이동하면서 실린더블록(111)의 압력챔버에 액압을 발생시킨다. 발생된 액압은 유로 전환을 위한 각종 밸브들의 작동에 의해 유압 제어장치(50)로 전달된다.

유압 제어장치(50)는 액압 공급장치(40)에 의해 발생된 액압을 공급받아 각 차륜(RR, RL, FR, FL)에 마련된 휠 실린더(30)로 전달한다.

유압 제어장치(50)는 각 차륜(RR, RL, FL, FR)에 마련되는 휠 실린더(30)로 전달되는 액압의 흐름을 제어하는 제1 및 제2 유압서킷(51, 52)을 포함한다. 예를 들면, 제1 유압서킷(51)은 액압 공급장치(40)로부터 액압을 공급받아 우측 후륜(RR)과 좌측 전륜(RL)의 제동력을 제어한다. 제2 유압서킷(52)은 액압 공급장치(40)로부터 액압을 공급받아 좌측 전륜(FL)과 우측 전륜(FR)의 제동력을 제어할 수 있다. 각 차륜(RR, RL, FL, FR)에는 휠 실린더(30)가 설치되어 액압을 공급받아 제동이 이루어진다.

각 유압서킷(51,52)은 액압 공급장치(40)로부터 각 휠 실린더(30)에 공급되는 액압의 흐름을 제어하도록 4개의 입구밸브와 4개의 출구밸브를 포함할 수 있다. 입구밸브는 휠 실린더(30)의 상류측에 배치되며 정상상태에서는 개방되어 있다가 전자제어유닛(60)에서 폐쇄신호를 받으면 밸브가 닫히도록 작동하는 노말 오픈 타입(Normal Open type)의 솔레노이드 밸브일 수 있다. 출구밸브는 평상시 닫혀있다가 전자제어유닛(60)으로부터 개방신호를 받으면 밸브가 열리도록 작동하는 노말 클로즈 타입(Normal Cloesd type)의 솔레노이드 밸브일 수 있다.

전자제어유닛(60)은 브레이크 페달(P)의 변위정보, 유압서킷(51,52)의 압력정보 및 각 휠 실린더(30)의 압력정보를 이용하여 액압 공급장치(40)와 유압 제어장치(50)를 제어할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템의 개략적인 제어 블록도이다.

도 2를 참조하면, 전자식 브레이크 시스템은 전반적인 제어를 수행하는 전자제어유닛(60)을 포함할 수 있다.

전자제어유닛(60)의 입력측에는 휠 속도센서(70), 페달변위센서(60) 및 압력센서(90)가 전기적으로 연결되어 있다.

전자제어유닛(60)의 출력측에는 모터구동부(100) 및 밸브구동부(110)가 전기적으로 연결되어 있다.

전자제어유닛(60)의 입출력측에는 저장부(120)가 전기적으로 연결되어 있다.

휠 속도센서(70)는 각 차륜(RR, RL, FL, FR)에 마련되어 각 차륜의 휠 속도를 검출한다. 휠 속도센서(70)에 의해 검출된 휠 속도정보는 전자제어유닛(60)에 전달된다.

페달변위센서(PTS)(80)는 브레이크 페달(P)에 마련되어 브레이크 페달(P)의 작동 및 변위를 검출한다. 페달변위센서(80)에 의해 검출된 페달변위정보는 전자제어유닛(60)에 전달된다.

압력센서(PS)(90)는 유압서킷(51,52)의 압력을 검출한다.

압력센서(90)는 액압 공급장치(40)로부터 우측 후륜(RR) 또는 좌측 전륜(RL)에 설치된 휠 실린더(30)로 전달되는 액압을 검출한다. 압력센서(90)는 액압 공급장치(40)로부터 좌측 전륜(FL)과 우측 전륜(FR)의 휠 실린더(30)로 전달되는 액압을 검출할 수 있는 위치에 마련될 수도 있다. 압력센서(90)에 의해 검출된 유압서킷 압력정보는 전자제어유닛(60)에 전달된다.

모터구동부(100)는 전자제어유닛(60)의 제어신호에 따라 모터(43)를 정회전 또는 역회전 구동시킨다.

밸브구동부(110)는 전자식 브레이크 시스템의 각종 밸브들(V)을 작동시킨다.

저장부(120)에는 ABS 작동판단 및 노면판단과 관련된 각종 정보와 프로그램이 저장되어 있을 수 있다. 저장부(120)에는 노면상태 혹은 차량감속도에 대응하는 스키드 압력레벨(Skid pressure level)이 미리 저장되어 있을 수 있다. 저장부(120)는 ABS 작동시 각종 정보를 저장한다.

전자제어유닛(60)은 전자식 브레이크 시스템의 전반적인 제어를 수행하는 알고리즘 또는 이 알고리즘을 재현한 프로그램에 대한 데이터를 저장하는 메모리 및 이 메모리에 저장된 데이터를 이용하여 전자식 브레이크 시스템의 제어에 필요한 동작을 수행하는 마이크로프로세서로 구현될 수 있다. 이때, 메모리와 프로세서는 각각 별개의 칩으로 구현될 수 있다. 또는, 메모리와 프로세서는 단일 칩으로 구현될 수도 있다.

전자제어유닛(60)은 휠 속도센서(70)를 통해 검출된 각 휠 속도로부터 차량속도를 산출하고, 산출된 차량속도의 변화로부터 차량감속도를 판단한다.

전자제어유닛(60)은 페달변위센서(80)를 통해 검출된 페달변위로부터 운전자가 요구한 목표압력인 운전자 요구 목표압력을 산출한다.

전자제어유닛(60)은 압력센서(90)를 통해 검출된 유압서킷(51,52)의 압력에 따라 액압 공급장치(40)를 제어함으로써 휠 실린더(30)로 전달되는 액압을 제어할 수 있다. 구체적으로, 전자제어유닛(60)은 유압피스톤(42)의 전진 거리 및 전진 속도를 조절하여 휠 실린더(30)에서 배출되는 브레이크 액량 및 배출 속도를 제어할 수 있다.

전자제어유닛(60)은 ABS 작동시 페달변위센서(80)를 통해 검출된 브레이크 페달(P)의 변위정보, 압력센서(90)를 통해 검출된 유압서킷(51,52)의 압력정보, 그리고, 각 휠 실린더(30)의 압력정보를 이용하여 모터(43)를 포함하여 전자식 브레이크 시스템에 포함된 각종 밸브들을 제어한다.

전자제어유닛(60)은 ABS 작동시 페달변위센서(80)를 통해 브레이크 페달(P)의 변위를 감지하고, 감지된 브레이크 페달 변위를 근거로 운전자 요구 목표압력을 산출하고, 유압서킷(51,52)의 목표 압력을 산출된 운전자 요구 목표압력 이하로 설정하고, 유압서킷(51,52)의 압력이 설정된 유압 서킷(51,52)의 목표 압력을 만족하도록 모터(43)의 회전력을 이용하여 유압피스톤(42)을 이동시켜 액압을 발생시킨다.

전자제어유닛(60)은 ABS 작동 중 노면의 상황에 따라 유압서킷 목표압력을 설정한다. 전자제어유닛(60)은 ABS 작동시 스키드 압력레벨(Skid pressure level)을 판단하고, 판단된 스키드 압력레벨과 목표차압(Target delta pressure)을 근거로 유압서킷(51,52)의 목표압력(Circuit target pressure)을 설정한다.

전자제어유닛(60)은 ABS 작동시 노면을 판단한다. ABS 개시 후 노면 판단을 위해서는 최소한의 시간이 필요하다. 보통 1회 내지 2회의 ABS 사이클이 경과한 후 노면을 판단할 수 있다.

전자제어유닛(60)은 ABS 작동시 노면판단여부에 따라 유압서킷(51,52)의 목표압력을 서로 다른 방식으로 설정한다.

전자제어유닛(60)은 ABS 작동 중 노면이 판단되지 않은 경우, 스키드 압력레벨과 미리 설정된 목표차압을 근거로 유압서킷(51,52)의 목표압력을 설정한다.

전자제어유닛(60)은 ABS 작동 중 노면을 추정한 값이 유효하지 않으면, 스키드 압력레벨과 미리 설정된 목표차압을 근거로 유압서킷(51,52)의 목표압력을 설정한다.

전자제어유닛(60)은 ABS 작동 중 노면이 판단된 경우, 차량감속도 혹은 판단된 노면상태에 의해 결정되는 목표차압과 스키드 압력레벨을 근거로 유압서킷(51,52)의 목표압력을 설정한다.

전자제어유닛(60)은 ABS 작동 중 노면을 추정한 값이 유효하면, 차량감속도 혹은 판단된 노면상태에 의해 결정되는 목표차압과 스키드 압력레벨을 근거로 유압서킷(51,52)의 목표압력을 설정한다.

따라서, 상기한 구성을 가짐으로써 본 발명의 일실시예는 ABS 작동시 노면상황에 따라 유압서킷의 목표압력을 적절히 설정함으로써 유압서킷의 목표압력 수준을 낮출 수 있어 시스템의 내구성을 향상시킬 수 있고 ABS 작동소음을 줄일 수 있다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템에서 ABS 작동시 노면이 판단되지 않은 경우, 유압서킷의 목표압력을 설정하는 것을 설명하기 위한 도면이다.

도 3을 참조하면, t1 시점에서 ABS 작동 플래그에에 의해 ABS가 작동하면, ABS 작동 중 노면을 추정한 값이 유효하지 않아 노면이 판단되지 않은 경우, 유압서킷 목표압력은 다음의 식 [1]과 같이 설정될 수 있다.

유압서킷 목표압력 = 스키드 압력레벨 + 목표차압 - 식 [1]

이와 같이, 스키드 압력레벨과 목표차압을 합산한 압력을 유압서킷 목표압력으로 설정할 수 있다.

스키드 압력레벨은 ABS 작동 진입 직후 각 휠 실린더(30)의 압력을 추정한 추정 휠 압력(Estimated wheel pressure) 중 가장 높은 추정 휠 압력일 수 있다. 각 휠 실린더(30)의 입구밸브와 출구밸브의 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation; PWM) 제어의 듀티비를 이용하여 추정 휠 압력을 추정할 수 있다. 참고로, 입구밸브는 그에 공급되는 PWM 듀티비를 가변시켜 밸브의 개도량을 조절함으로써 휠 압력을 선형적으로 증가시키는 리니어 플로우 제어(Linear Flow Control ; LFC)에 의해 제어된다. 출구밸브는 온/오프 제어될 수 있다.

목표차압은 미리 설정된 압력일 수 있다.

유압서킷 목표압력 설정시 유압서킷 목표압력은 운전자 요구 목표압력 이하로 설정된다.

이와 같은 방식으로 유압서킷 목표압력을 운전자 요구 목표압력보다 감소시킬 수 있다. 이로 인해, 시스템의 내구성을 향상시킬 수 있고 ABS 작동소음을 줄일 수 있다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템에서 ABS 작동시 노면이 판단된 경우, 유압서킷의 목표압력을 설정하는 것을 설명하기 위한 도면이다.

도 4를 참조하면, ABS 작동 중 노면을 추정한 값이 유효하여 노면이 판단된 경우, 유압서킷 목표압력은 다음의 식 [2]과 같이 설정될 수 있다.

유압서킷 목표압력 = 노면상태에 따른 스키드 압력레벨 + 목표차압 - 식 [2]

이와 같이, 노면상태에 따른 스키드 압력레벨과 목표차압을 합산한 압력을 유압서킷 목표압력으로 설정할 수 있다.

스키드 압력레벨은 노면상태에 대응하도록 미리 설정되어 있을 수 있다.

스키드 압력레벨은 노면상태를 나타나는 차량감속도에 대응하도록 미리 설정되어 있을 수 있다.

목표차압은 미리 설정된 압력일 수 있다.

유압서킷 목표압력 설정시 유압서킷 목표압력은 운전자 요구 목표압력 이하로 설정된다.

이와 같은 방식으로 유압서킷 목표압력을 운전자 요구 목표압력보다 감소시킬 수 있다. 이로 인해, 시스템의 내구성을 향상시킬 수 있고 ABS 작동소음을 줄일 수 있다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템에서 설정된 유압서킷의 목표압력을 스키드 압력레벨에 따라 보정하는 것을 설명하기 위한 도면이다.

도 5를 참조하면, 노면이 변동하여 스키드 압력레벨이 변동함에 따른 유압서킷(51,52)의 불필요한 압력 변동을 최소화하기 위하여 제어 직전 유압서킷 목표압력을 기준으로 스키드 압력레벨의 포지티브(positive)(+) 변동에 대해서만 유압서킷 목표압력의 증가를 허용한다.

t1 시점과 같이 스키드 압력레벨이 P1에서 P2로 증가하면, 유압서킷 목표압력도 증가한다.

하지만, t2 시점과 같이 스키드 압력레벨이 P2에서 P1로 감소하면, 유압서킷 목표압력을 감소시키지 않고 제어 직전인 유압서킷 목표압력을 그대로 유지한다.

t3 시점과 같이 스키드 압력레벨이 P1에서 P3로 증가하면 포지티브 변동이므로 유압서킷 목표압력을 그에 맞게 증가시킨다. 참고로, t3 시점에서 스키드 압력레벨이 P1에서 P3가 아닌 P1보다는 높고 P2보다 낮은 P1´(P1<P1′<P2)로 증가하더라도 제어 직전인 유압서킷 목표압력보다 낮을 것이므로 이러한 경우에는 제어 직전인 유압서킷 목표압력을 그대로 유지한다.

한편, ABS 작동시 노면이 판단되지 않은 상태에서 설정된 유압서킷 목표압력을 유지하다가 노면이 판단되고 유압서킷 목표압력을 감소시켜야 할 경우 유압서킷(51,52)의 불필요한 압력 변동을 최소화하기 위하여 유압서킷 목표압력을 감소시키지 않고 노면이 판단되지 않은 상태에서 설정된 유압서킷 목표압력을 그대로 유지시킨다.

또한, ABS 작동 중 좌우노면의 마찰계수가 실질적으로 동일한 스플리트(Split) 노면이거나, 노면 변화가 급격한 경우(예를 들면, 저마찰노면에서 고마찰노면로의 변화), 안정적인 제동을 위하여 유압서킷(51,52)의 목표압력을 운전자 요구 목표 압력 수준까지 상승시킨다.

10 : 리저버 20 : 마스터실린더
30 : 휠 실린더 40 : 액압 공급장치
50 : 유압 제어장치 60 : 전자제어유닛
70 : 휠 속도센서 80 : 페달변위센서
90 : 압력센서 100: 모터구동부
110 : 밸브구동부 120 : 저장부

Claims (11)

1. 오일이 저장되는 리저버;
   상기 리저버와 연결되고 브레이크 페달의 답력에 따라 오일을 토출하는 마스터 실린더;
   모터의 회전력을 이용하여 피스톤을 이동시켜 액압을 발생시키고 발생된 액압을 각 차륜에 마련된 휠 실린더에 공급하는 액압 공급장치;
   상기 액압 공급장치에서 토출되는 액압을 각 차륜에 마련된 휠 실린더로 전달하는 유압서킷을 가진 유압 제어장치;
   상기 유압서킷의 압력을 검출하는 압력센서; 및
   ABS(Anti-Lock Brake System) 작동 중 노면의 상황에 따라 유압서킷 목표압력을 설정하고, 상기 압력센서를 통해 검출된 유압서킷 압력이 상기 설정된 유압서킷 목표압력에 도달하도록 상기 액압 공급장치를 제어하는 전자제어유닛을 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 전자제어유닛은 ABS 작동 중 노면이 판단되지 않은 경우, 스키드 압력레벨을 판단하고, 상기 판단된 스키드 압력레벨과 미리 설정된 목표차압을 근거로 상기 유압서킷의 목표압력을 설정하는 전자식 브레이크 시스템.
3. 제2항에 있어서,
   상기 전자제어유닛은 각 차륜에 마련된 휠 실린더의 휠 압력 중 가장 높은 휠 압력을 상기 스키드 압력레벨로 판단하는 전자식 브레이크 시스템.
4. 제1항에 있어서,
   상기 전자제어유닛은 ABS 작동 중 노면이 판단된 경우, 상기 판단된 노면상태에 따른 스키드 압력레벨을 판단하고, 상기 판단된 스키드 압력레벨과 미리 설정된 목표차압을 근거로 상기 유압서킷의 목표압력을 설정하는 전자식 브레이크 시스템.
5. 제4항에 있어서,
   상기 전자제어유닛은 상기 판단된 스키드 압력레벨이 변동함에 따라 상기 유압서킷의 불필요한 압력 변동을 최소화하기 위하여 제어 직전 유압서킷 목표압력을 기준으로 상기 스키드 압력레벨의 포지티브 변동에 대해서만 상기 제어 직전 유압서킷 목표압력의 증가를 허용하는 전자식 브레이크 시스템.
6. 제1항에 있어서,
   상기 전자제어유닛은 ABS 작동시 노면이 판단되지 않은 상태에서 설정된 유압서킷 목표압력을 유지하다가 노면이 판단되고 상기 유압서킷 목표압력을 감소시켜야 할 경우 상기 유압서킷의 불필요한 압력 변동을 최소화하기 위하여 상기 유압서킷 목표압력을 감소시키지 않고 상기 노면이 판단되지 않은 상태에서 설정된 유압서킷 목표압력을 유지시키는 전자식 브레이크 시스템.
7. 제1항에 있어서,
   상기 전자제어유닛은 상기 ABS 작동 중 노면이 스플리트(Split) 노면이거나, 노면 변화가 급격한 경우, 상기 유압서킷의 목표압력을 상기 브레이크 페달의 변위에 대응하는 운전자 요구 목표 압력까지 상승시키는 전자식 브레이크 시스템.
8. 제1항에 있어서,
   상기 전자제어유닛은 상기 설정된 유압서킷 목표압력은 상기 브레이크 페달의 변위에 대응하는 운전자 요구 목표 압력보다 낮게 설정하는 전자식 브레이크 시스템.
9. 오일이 저장되는 리저버; 상기 리저버와 연결되고 브레이크 페달의 답력에 따라 오일을 토출하는 마스터 실린더; 모터의 회전력을 이용하여 피스톤을 이동시켜 액압을 발생시키고 발생된 액압을 각 차륜에 마련된 휠 실린더에 공급하는 액압 공급장치; 상기 액압 공급장치에서 토출되는 액압을 각 차륜에 마련된 휠 실린더로 전달하는 유압서킷을 가진 유압 제어장치; 및 상기 유압서킷의 압력을 검출하는 압력센서를 포함하는 전자식 브레이크 시스템의 제어방법에 있어서,
   ABS(Anti-Lock Brake System) 작동 중 노면의 상황에 따라 유압서킷 목표압력을 설정하고,
   상기 유압서킷의 압력이 상기 설정된 유압서킷 목표압력에 도달하도록 상기 모터의 회전력을 이용하여 상기 피스톤을 이동시켜 액압을 발생시키는 전자식 브레이크 시스템의 제어방법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 유압서킷 목표압력 설정에서, 상기 ABS 작동 중 노면이 판단되지 않은 경우, 각 차륜에 마련된 휠 실린더의 휠 압력 중 가장 높은 휠 압력을 상기 스키드 압력레벨로 판단하고, 상기 판단된 스키드 압력레벨과 미리 설정된 목표차압을 합산한 압력을 상기 유압서킷의 목표압력으로 설정하는 전자식 브레이크 시스템의 제어방법.
11. 제9항에 있어서,
    상기 유압서킷 목표압력 설정에서, 상기 ABS 작동 중 노면이 판단된 경우, 상기 판단된 노면상태에 따른 스키드 압력레벨을 판단하고, 상기 판단된 스키드 압력레벨과 미리 설정된 목표차압을 합산한 압력을 상기 유압서킷의 목표압력으로 설정하는 전자식 브레이크 시스템의 제어방법.

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