KR20210120340A

KR20210120340A - 전자식 브레이크 시스템

Info

Publication number: KR20210120340A
Application number: KR1020200036929A
Authority: KR
Inventors: 정희철; 정효진
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2020-03-26
Filing date: 2020-03-26
Publication date: 2021-10-07

Abstract

전자식 브레이크 시스템은, 실린더 블록과 상기 실린더 블록 내에 수용되는 유압 피스톤과 상기 유압 피스톤을 이동시키는 모터를 포함하는 액압 장치; 및 브레이크 페달의 위치에 기초하여, 복수의 휠들에 각각 설치된 복수의 휠 실린더들에 액압을 제공하도록 상기 모터를 제어하는 제1 제어기; 및 상기 제1 제어기가 상기 액압 장치를 제어할 수 없는 상태에서, 상기 브레이크 페달의 위치에 기초하여, 상기 복수의 휠들에 각각 설치된 상기 복수의 휠 실린더들에 액압을 제공하도록 상기 모터를 제어하는 제2 제어기를 포함할 수 있다. 상기 제1 제어기와 상기 제2 제어기 중 적어도 하나는 상기 복수의 휠들 중 제1 휠와 제2 휠에 각각 설치된 제1 주차 브레이크와 제2 주차 브레이크를 제어할 수 있다. 이러한, 전자식 브레이크 시스템은, 제1 제어기가 고장나거나 제어 불능의 상태인 경우 제2 제어기는 제동에 필요한 액압을 보조적으로 생성하도록 액압 장치를 제어할 수 있다.

Description

전자식 브레이크 시스템{ELECTRIC BRAKE SYSTEM}

개시된 발명은 브레이크 시스템에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 브레이크 페달의 변위에 대응하는 전기적 신호를 이용하여 제동력을 발생시키는 브레이크 시스템에 관한 것이다.

차량에는 제동을 수행하기 위한 브레이크 시스템이 필수적으로 장착되며, 운전자 및 승객의 안전을 위해 다양한 방식의 브레이크 시스템이 제안되고 있다.

종래의 브레이크 시스템은, 운전자가 브레이크 페달을 밟으면, 기계적으로 연결된 부스터를 이용하여, 휠 실린더에 제동에 필요한 액압(브레이크 오일의 압력)을 제공하였다. 그러나 차량의 운용 환경에 세밀하게 대응하여 다양한 제동 기능을 구현하고자 하는 시장의 요구가 증대됨에 따라, 최근에는 운전자가 브레이크 페달을 밟으면, 브레이크 페달의 변위를 감지하는 페달 변위 센서로부터, 운전자의 제동 의지를 전기적 신호로 전달받아 제동에 필요한 액압을 휠 실린더로 공급하는 액압 공급 유닛을 포함하는 전자식 브레이크 시스템이 널리 보급되고 있다.

그러나, 최근 개발이 진행 중인, 운전자가 차량의 주행에 직접 관여하지 아니하는 자율 주행 차량의 경우, 운전자가 브레이크 페달을 조작하기 아니한다. 따라서, 전자식 브레이크 시스템이 고장나거나 제어 불능의 상태인 경우, 제동에 필요한 액압을 보조적으로 생성할 수 있는 보조 장치가 요구된다.

이상의 이유로, 개시된 발명의 일 측면은, 액압을 생성하는 장치가 고장나거나 제어 불능의 상태인 경우 주차 브레이크를 이용하여 제동력을 생성할 수 있는 전자식 브레이크 시스템을 제공하고자 한다.

개시된 발명의 일 측면에 따른 전자식 브레이크 시스템은, 실린더 블록과 상기 실린더 블록 내에 수용되는 유압 피스톤과 상기 유압 피스톤을 이동시키는 모터를 포함하는 액압 장치; 및 브레이크 페달의 위치에 기초하여, 복수의 휠들에 각각 설치된 복수의 휠 실린더들에 액압을 제공하도록 상기 모터를 제어하는 제1 제어기; 및 상기 제1 제어기가 상기 액압 장치를 제어할 수 없는 상태에서, 상기 브레이크 페달의 위치에 기초하여, 상기 복수의 휠들에 각각 설치된 상기 복수의 휠 실린더들에 액압을 제공하도록 상기 모터를 제어하는 제2 제어기를 포함할 수 있다. 상기 제1 제어기와 상기 제2 제어기 중 적어도 하나는 상기 복수의 휠들 중 제1 휠와 제2 휠에 각각 설치된 제1 주차 브레이크와 제2 주차 브레이크를 제어할 수 있다.

개시된 발명의 일 측면에 따른, 실린더 블록과 상기 실린더 블록 내에 수용되는 유압 피스톤을 포함하는 액압 장치를 포함하는 전자식 브레이크 시스템의 제어 방법은, 제1 제어기에 의하여, 브레이크 페달의 위치에 기초하여, 복수의 휠들에 각각 설치된 복수의 휠 실린더들에 액압을 제공하도록 상기 액압 장치를 제어하고; 상기 제1 제어기가 상기 액압 장치를 제어할 수 없는 상태에서, 제2 제어기에 의하여, 상기 브레이크 페달의 위치에 기초하여, 상기 복수의 휠들에 각각 설치된 상기 복수의 휠 실린더들에 액압을 제공하도록 상기 액압 장치를 제어하고; 상기 제1 제어기와 상기 제2 제어기 중 적어도 하나에 의하여, 상기 복수의 휠들 중 제1 휠와 제2 휠에 각각 설치된 제1 주차 브레이크와 제2 주차 브레이크를 제어하는 것을 포함할 수 있다.

개시된 발명의 일 측면에 따르면, 액압을 생성하는 장치가 고장나거나 제어 불능의 상태인 경우 주차 브레이크를 이용하여 제동력을 생성할 수 있는 전자식 브레이크 시스템을 제공할 수 있다.

개시된 발명의 일 측면에 따르면, 제동을 위한 액압을 생성하는 액압 공급 장치와 휠을 기계적으로 정지시키는 주차 브레이크를 이용하여, 제동의 신뢰성을 향상시키는 전자식 브레이크 시스템을 제공할 수 있다.

개시된 발명의 일 측면에 따르면, 별도 전력이 공급되는 보조 제어기가 주차 브레이크를 제어함으로써, 메인 제어기의 제어 불능의 상태에서 제동력을 제공할 수 있는 전자식 브레이크 시스템을 제공할 수 있다.

개시된 발명의 일 측면에 따르면, 메인 제어기와 보조 제어기가 주차 브레이크를 함께 제어함으로써, 액압 공급 장치의 액압 생성 불능의 상태(고장 또는 제어 불능의 상태)에서 제동력을 제공할 수 있는 전자식 브레이크 시스템을 제공할 수 있다.

도 1은 일 실시예에 의한 전자식 브레이크 시스템의 유압적 및 전기적 제어를 도시한다.
도 2는 일 실시예에 의한 전자식 브레이크에 포함된 액압 장치의 유압 구조를 도시한다.
도 3은 일 실시예에 의한 전자식 브레이크 시스템에 포함된 액압 장치의 전기적 구성을 도시한다.
도 4는 일 실시예에 의한 전자식 브레이크 시스템에 포함된 모터 구동 회로를 도시한다.
도 5는 일 실시예에 의한 전자식 브레이크 시스템에 포함된 밸브 구동 회로를 도시한다.

이하 첨부된 도면들을 참고하여 개시된 발명의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.

도 1은 일 실시예에 의한 전자식 브레이크 시스템의 유압 구조를 도시한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 휠들(11, 12, 13, 14) 각각에는, 휠들(11, 12, 13, 14) 각각과 함께 회전하는 브레이크 디스크가 마련되며 휠들(11, 12, 13, 14)의 회전을 정지시키는 브레이크 캘리퍼들(21, 22, 23, 24)이 마련된다. 브레이크 캘리퍼들(21, 22, 23, 24) 각각은 예를 들어 브레이크 디스크의 양측에 마련되어 브레이크를 디스크를 가압할 수 있는 한 쌍의 브레이크 패드를 포함할 수 있다.

브레이크 캘리퍼들(21, 22, 23, 24)은, 액압을 수용하고 한 쌍의 브레이크 패드가 브레이크 디스크를 가압하도록 하는, 휠 실린더들(31, 32, 33, 34)를 포함한다. 예를 들어, 휠 실린더들(31, 32, 33, 34)은 제1 브레이크 캘리퍼(21)에 설치되는 제1 휠 실린더(31)와, 제2 브레이크 캘리퍼(22)에 설치되는 제2 휠 실린더(32)와, 제3 브레이크 캘리퍼(23)에 설치되는 제3 휠 실린더(33)와 제4 브레이크 캘리퍼(24)에 설치되는 제4 휠 실린더(34)를 포함할 수 있다.

브레이크 캘리퍼들(21, 22, 23, 24) 중 적어도 일부에는 주차 브레이크들(41, 42)가 마련될 수 있다. 예를 들어, 브레이크 캘리퍼들(21, 22, 23, 24) 중에 제3 및 제4 브레이크 캘리퍼(23, 24)에는 주차 브레이크들(41, 42)이 마련될 수 있다. 제1 주차 브레이크(41)는 제3 브레이크 캘리퍼(23)에 마련되며, 제2 주차 브레이크(42)는 제4 브레이크 캘리퍼(24)에 마련될 수 있다.

제1 및 제2 주차 브레이크(41, 42) 각각에는, 액압 없이 전기-기계적 힘으로 브레이크 패드를 이동시킬 수 있는 구성이 마련될 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 주차 브레이크(41, 42) 각각에는, 회전축을 가지는 모터와, 회전축의 회전에 의하여 왕복 이동하는 스핀들을 포함할 수 있다. 스핀들은, 회전축의 회전에 의하여, 브레이크 패드를 왕복 이동시킬 수 있다.

제1 및 제2 주차 브레이크(41, 42) 각각은, 체결 신호에 응답하여, 브레이크 패드를 브레이크 디스크를 향하여 가압할 수 있다. 또한, 제1 및 제2 주차 브레이크(41, 42) 각각은, 해제 신호에 응답하여, 브레이크 패드를 브레이크 디스크로부터 이격시킬 수 있다.

전자식 브레이크 시스템(10)은 차량의 제동을 위한 액압을 생성하는 액압 장치(100)와, 액압 장치(100)의 동작을 제어하는 제1 제이기(200) 및 제2 제어기(300)를 포함한다.

액압 장치(100)는 휠들(11, 12, 13, 14)에 제동력을 생성하기 위한 액압을 생성할 수 있다. 액압 장치(100)는 예를 들어 브레이크 페달(50)을 통하여 운전자의 제동 의지를 감지할 수 있다. 액압 장치(100)는 브레이크 페달(50)의 이동 거리 및/또는 이동 속도에 기초하여 액압을 생성하고, 생성된 액압을 전달 유로들(61, 62, 63, 64)를 통하여 휠 실린더들(31, 32, 33, 34)에 제공할 수 있다. 전달 유로들(61, 62, 63, 64)은 제1 휠 실린더(31)와 연결된 제1 전달 유로(61)와, 제2 휠 실린더(32)와 연결된 제2 전달 유로(62)와, 제3 휠 실린더(33)와 연결된 제3 전달 유로(63)와, 제4 휠 실린더(34)와 연결된 제4 전달 유로(64)를 포함한다.

휠 실린더들(31, 32, 33, 34)의 내부 압력은 액압 장치(100)로부터 제공되는 액압에 의존할 수 있다. 휠 실린더들(31, 32, 33, 34)의 내부 압력에 의존하여 휠들(11, 12, 13, 14)에 제동력이 발생할 수 있다.

제1 제어기(200) 및 제2 제어기(300)는 액압 장치(100)의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제1 제어기(200) 및 제2 제어기(300)는 페달 변위 센서(51)의 출력에 기초하여 액압을 생성하도록 액압 공급 장치(100)을 제어할 수 있다.

제1 제어기(200) 및 제2 제어기(300)는 서로 상호 보완적으로 동작할 수 있다. 예를 들어, 제1 제어기(200)가 액압 장치(100)의 동작을 제어할 수 있으며, 제1 제어기(200)가 액압 장치(100)의 동작을 제어하는 중에 제2 제어기(300)는 비활성화될 수 있다. 반면, 제1 제어기(200)가 동작 불능의 상태(예를 들어, 전원 차단 또는 고장 등)의 경우, 제2 제어기(300)가 액압 장치(100)의 동작을 제어할 수 있다.

제1 제어기(200)와 제2 제어기(300)는 제1 주차 브레이크(41)와 제2 주차 브레이크(42)를 제어할 수 있다. 제1 제어기(200)와 제2 제어기(300) 중 적어도 하나는, 주차 버튼 등을 통한 운전자의 체결 명령에 응답하여 주차 브레이크가 체결되도록 제1 및 제2 주차 브레이크(41, 42) 각각에 체결 신호를 제공하거나, 또는 주차 버튼 등을 통한 운전자의 해제 명령에 응답하여 주차 브레이크가 해제되도록 제1 및 제2 주차 브레이크(41, 42) 각각에 체결 신호를 제공할 수 있다.

예를 들어, 제1 제어기(200)가 제1 및 제2 주차 브레이크(41, 42)의 동작을 제어할 수 있으며, 제1 제어기(200)가 제1 및 제2 주차 브레이크(41, 42)의 동작을 제어하는 중에 제2 제어기(300)는 비활성화될 수 있다. 반면, 제1 제어기(200)가 동작 불능의 상태(예를 들어, 전원 차단 또는 고장 등)의 경우, 제2 제어기(300)가 제1 및 제2 주차 브레이크(41, 42)의 동작을 제어할 수 있다.

다른 예로, 제2 제어기(300)가 제1 및 제2 주차 브레이크(41, 42)의 동작을 제어할 수 있다. 다시 말해, 제1 제어기(200)가 액압 장치(100)의 동작을 제어하는 동안 제2 제어기(300)가 제1 및 제2 주차 브레이크(41, 42)의 동작하고, 또한 제1 제어기(200)가 동작 불능의 상태인 경우에도 제2 제어기(300)가 제1 및 제2 주차 브레이크(41, 42)의 동작을 제어할 수 있다.

이처럼, 제1 제어기(200)와 제2 제어기(300)는 리던던시(redundancy)를 제공할 수 있다. 리던던시를 제공하기 위하여, 제1 제어기(200)와 제2 제어기(300)는 서로 다른 전력 네트워크로부터 전력을 수신할 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 제어기(200)는 제1 배터리(B1)로부터 전력을 수신하고, 제2 제어기(300)는 제2 배터리(B2)로부터 전력을 수신할 수 있다. 다만, 제1 제어기(200)와 제2 제어기(300)가 서로 다른 배터리들(B1, B2)로부터 전력을 수신하는 것에 한정되는 것은 아니며, 제1 제어기(200)와 제2 제어기(300)가 동일한 배터리로부터 서로 다른 전력 라인을 통하여 전력을 수신할 수 있다.

이상에서 설명된 바와 같이, 브레이크 시스템(10)은 리던던시를 제공하는 제1 제어기(200)와 제2 제어기(300)를 포함할 수 있다. 그에 의하여, 전자식 브레이크 시스템(10)의 신뢰가 향상될 수 있다.

도 2는 일 실시예에 의한 전자식 브레이크에 포함된 액압 장치의 유압 구조를 도시한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 액압 장치(100)는 가압 매체가 저장되는 리저버(110)와, 브레이크 페달(50)의 답력에 따른 반력을 운전자에게 제공함과 동시에, 내측에 수용된 브레이크 오일 등의 가압 매체를 가압 및 배출하는 마스터 실린더(120)와, 브레이크 페달(50)의 변위를 감지하는 페달 변위센서(51)에 의해 운전자의 제동의지를 전기적 신호로 전달받아 기계적인 작동을 통해 가압 매체의 액압을 발생시키는 액압 공급 유닛(130)와, 액압 공급 유닛(130)에서 제공되는 액압을 제어하는 유압 제어 유닛(140)과, 가압 매체의 액압이 전달되어 각 휠들(11, 12, 13, 14)의 제동을 수행하는 휠 실린더(21, 22, 23, 24)를 구비하는 유압 서킷(150, 160)과, 액압 공급 유닛(130)와 리저버(110) 사이에 마련되어 가압 매체의 흐름을 제어하는 덤프 제어부(180)와, 마스터 실린더(120)와 유압 서킷(150, 160)을 유압적으로 연결하는 백업 유로(171, 172)와, 리저버(110)와 마스터 실린더(120)를 유압적으로 연결하는 리저버 유로(111, 112)와, 마스터 실린더(120)의 마스터 챔버에 연결되는 검사유로(190)액압 공급 유닛을 포함한다.

마스터 실린더(120)는 운전자가 제동 작동을 위해 브레이크 페달(50)에 답력을 가할 경우, 이에 대한 반력을 운전자에게 제공하여 안정적인 페달감을 제공함과 동시에, 브레이크 페달(50)의 작동에 의해 내측에 수용된 가압 매체를 가압 및 배출하도록 마련된다.

마스터 실린더(120)는 내측에 챔버를 형성하는 실린더바디(121)와, 브레이크 페달(50)이 연결되는 실린더바디(121)의 입구 측에 형성되는 제1 마스터 챔버(122a)와, 제1 마스터 챔버(122a)에 마련되고 브레이크 페달(50)과 연결되어 브레이크 페달(50)의 작동에 의해 변위 가능하게 마련되는 제1 마스터 피스톤(122)과, 실린더바디(121) 상에서 상기 제1 마스터 챔버(122a)보다 내측 또는 전방 측(도 2를 기준으로 좌측)에 형성되는 제2 마스터 챔버(123a)와, 제2 마스터 챔버(123a)에 마련되고 제1 마스터 피스톤(122)의 변위 또는 제1 마스터 챔버(122a)에 수용된 가압 매체의 액압에 의해 변위 가능하게 마련되는 제2 마스터 피스톤(123)과, 제1 마스터 피스톤(122)과 제2 마스터 피스톤(123) 사이에 배치되어 압축 시 발생하는 탄성 복원력을 통해 페달감을 제공하는 페달 시뮬레이터(124)를 포함할 수 있다.

제1 마스터 피스톤(122)과 제2 마스터 피스톤(123)은 각각 제1 마스터 챔버(122a)와 제2 마스터 챔버(123a)에 각각 마련되어 전진 및 후진 이동에 따라 각 챔버에 수용된 가압 매체에 액압을 형성하거나 부압을 형성할 수 있다.

페달 시뮬레이터(124)는 제1 마스터 피스톤(122)과 제2 마스터 피스톤(123) 사이에 마련되되, 자체의 탄성 복원력에 의해 운전자에게 브레이크 페달(10)의 페달감을 제공할 수 있다.

리저버(110)는 내측에 가압 매체를 수용 및 저장할 수 있다. 리저버(110)는 마스터 실린더(120)와, 액압 공급 유닛(130)와, 후술하는 유압 서킷 등 각각의 부품요소와 연결되어 가압 매체를 공급하거나 전달받을 수 있다.

리저버 유로(111, 112)는 마스터 실린더(120)의 제1 마스터 챔버(122a) 와 리저버(110)를 연결하는 제1 리버저 유로(111)와 마스터 실린더(120)의 제2 마스터 챔버(123a) 와 리저버(110)를 연결하는 제2 리버저 유로(112)를 포함한다. 제1 리저버 유로(111)에는 시뮬레이터 밸브(112a)가 마련되어, 제1 리저버 유로(111)를 통한 리저버(110)와 제1 마스터 챔버(122a) 간 가압 매체의 흐름이 제어될 수 있다.

액압 공급 유닛(130)는 브레이크 페달(50)의 변위를 감지하는 페달 변위센서(51)로부터 운전자의 제동의지를 전기적 신호로 전달받아 기계적인 작동을 통해 가압 매체의 액압을 발생시키도록 마련된다.

액압 공급 유닛(130)은 가압 매체가 수용 가능하게 마련되는 실린더 블록(131)과, 실린더 블록(131) 내에 수용되는 유압 피스톤(132)과, 유압 피스톤(132)과 실린더 블록(131) 에 의하여 구획되는 압력 챔버(133, 134)와, 회전력을 발생시키는 모터(136)와, 모터(136)의 회전력을 액압 피스톤(132)의 병진이동으로 변환시키는 동력 변환 유닛(137)과, 동력을 유압 피스톤(132)으로 전달하는 구동축(135)을 포함한다.

압력 챔버(133, 134)는 유압 피스톤(132)의 전방(도 2를 기준으로 유압 피스톤(132)의 좌측 방향)에 위치하는 제1 압력 챔버(133)와, 유압 피스톤(132)의 후방(도 2을 기준으로 유압 피스톤(132)의 우측 방향)에 위치하는 제2 압력 챔버(134)를 포함할 수 있다. 즉, 제1 압력 챔버(133)는 실린더 블록(131)과 유압 피스톤(132)의 전방면에 의해 구획 마련되어 유압 피스톤(132)의 이동에 따라 체적이 달라지도록 마련되고, 제2 압력 챔버(134)는 실린더 블록(131)과 유압 피스톤(132)의 후방면에 의해 구획 마련되어 유압 피스톤(132)의 이동에 따라 체적이 달라지도록 마련된다.

페달 변위센서(51)에 의해 브레이크 페달(50)에 변위가 감지되면, 유압 피스톤(132)이 실린더 블록(131) 내에서 전진하면서 제1 압력 챔버(133)에 액압을 발생시킬 수 있다. 반대로, 브레이크 페달(50)의 답력이 해제되면 유압 피스톤(132)이 실린더 블록(131) 내에서 후진하면서 제1 압력 챔버(133)에 부압을 발생시킬 수 있다. 제2 압력 챔버(134)의 액압과 부압의 발생은 위와 반대 방향으로 작동함으로써 구현할 수 있다.

이처럼 액압 공급 유닛(130)는 모터(1136)에 의하여 제1 압력 챔버(1330) 및 제2 압력 챔버(1340)에 각각 액압이 발생하거나 부압이 발생할 수 있다.

액압 공급 유닛(130)는 덤프 제어부(180)에 의해 리저버(1100)와 유압적으로 연결될 수 있다. 덤프 제어부(180)는 액압 공급 유닛(130)와 리저버(110) 사이의 가압 매체의 흐름을 제어하도록 복수의 유로와 각종 솔레노이드 밸브를 포함할 수 있다.

유압 제어 유닛(140)은 각각의 휠 실린더(21, 22, 23, 24)로 전달되는 액압을 제어하도록 마련될 수 있다.

유압 제어 유닛(140)은 네 개의 휠 실린더(21, 22, 23, 24) 중, 제1 및 제2 휠 실린더(21, 22)로 전달되는 액압의 흐름을 제어하는 제1 유압 서킷(150)과, 제3 및 제4 휠 실린더(23, 24)로 전달되는 액압의 흐름을 제어하는 제2 유압 서킷(160)으로 분기된다. 유압 제어 유닛(140)은 액압 공급 유닛(130)로부터 휠 실린더(20)로 전달되는 액압을 제어하도록 다수의 유로 및 밸브를 포함한다.

유압 제어 유닛(140)은 유압 피스톤(132)의 전진에 의해 형성된 제1 압력 챔버(133)에 액압 또는 유압 피스톤(132)의 후진에 의해 형성된 제2 압력 챔버(134)의 액압을 조절 및 제어하여 제1 유압 서킷(150)과 제2 유압 서킷(160)으로 제공할 수 있다. 또한, 유압 제어 유닛(140)은 유압 피스톤(132)의 후진에 의해 형성된 제1 압력 챔버(133)에 부압 또는 유압 피스톤(132)의 전진에 의해 형성된 제2 압력 챔버(134)의 부압을 통해 제1 유압 서킷(150)과 제2 유압 서킷(160)으로 제공된 가압 매체를 회수할 수 있다.

제1 유압 서킷(150)은 제1 및 제2 휠 실린더(21, 22)에 가해지는 액압을 제어하고, 제2 유압 서킷(160)은 제3 및 제4 휠 실린더(23, 24)에 가해지는 액압을 제어할 수 있다.

제1 및 제2 유압 서킷(150, 160)은 제1 내지 제4 휠 실린더(21, 22, 23, 24)로 전달되는 가압 매체의 흐름 및 액압을 제어하도록 제1 내지 제4 인렛 밸브(151a, 151b, 161a, 161b)를 각각 구비할 수 있다. 제1 내지 제4 인렛 밸브(151a, 151b, 161a, 161b)들은 제1 내지 제4 휠 실린더(21, 22, 23, 24)의 상류 측에 각각 배치되며 노말 오픈 타입(Normal Open type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다.

제2 유압 서킷(160)은 제3 및 제4 휠 실린더(23, 24)의 제동 해제 시 성능 향상을 위해 제3 및 제4 휠 실린더(23, 24)로부터 배출되는 가압 매체의 흐름을 제어하는 제1 및 제2 아웃렛 밸브(162a, 162b)를 구비할 수 있다. 제1 및 제2 아웃렛 밸브(162a, 162b)는 각각 제3 및 제4 휠 실린더(23, 24)의 배출 측에 마련되어 제3 및 제4 휠 실린더(23, 24)로부터 리저버(110)로 전달되는 가압 매체의 흐름을 제어한다. 제1 및 제2 아웃렛 밸브(162a, 162b)는 노말 클로즈 타입(Normal Closed Type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다.

제1 유압 서킷(150)의 제1 및 제2 휠 실린더(21, 22)는 제1 백업 유로(171)가 분기되어 연결될 수 있으며, 제1 백업 유로(171)에는 적어도 하나의 제1 컷밸브(171a)가 마련되어 제1 및 제2 휠 실린더(22, 22)와 마스터 실린더(120) 사이의 가압 매체의 흐름을 제어할 수 있다.

전자식 브레이크 시스템(10)은 장치의 고장 등에 의해 정상적인 작동이 불가능한 경우, 마스터 실린더(120)로부터 배출되는 가압 매체를 직접 휠 실린더(21, 22, 23, 24)로 공급하여 제동을 구현할 수 있도록 제1 및 제2 백업 유로(171, 172)를 포함할 수 있다. 마스터 실린더(120)의 액압이 휠 실린더(21, 22, 23, 24)로 직접 전달되는 모드를 비정상 작동모드, 다시 말해 폴백모드(Fallback mode)라 한다.

제1 백업 유로(171)는 마스터 실린더(120)의 제1 마스터 챔버(122a)와 제1 유압 서킷(150)을 연결하도록 마련되고, 제2 백업 유로(172)는 마스터 실린더(120)의 제2 마스터 챔버(123a)와 제2 유압 서킷(160)을 연결하도록 마련될 수 있다.

제1 백업 유로(171)에는 가압 매체의 양 방향 흐름을 제어하는 적어도 하나의 제1 컷밸브(171a)가 마련되고, 제2 백업 유로(172)에는 가압 매체의 양 방향 흐름을 제어하는 제2 컷밸브(172a)가 마련될 수 있다. 제1 컷밸브(171a) 및 제2 컷밸브(172a)는 노말 오픈 타입(Normal Open type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다.

제1 및 제2 컷밸브(171a, 172a)를 폐쇄하는 경우에는 마스터 실린더(120)의 가압 매체가 휠 실린더(21, 22, 23, 24)로 직접 전달되는 것을 방지함과 동시에, 액압 공급 유닛(130)에서 제공되는 액압이 마스터 실린더(120) 측으로 누설되는 것을 방지할 수 있다. 또한 제1 및 제2 컷밸브(171a, 172a)를 개방하는 경우에는 마스터 실린더(120)에서 가압된 가압 매체가 제1 및 제2 백업 유로(171, 172)를 통해 제1 및 제2 유압 서킷(150, 160) 측으로 직접 공급되어 제동을 구현할 수 있다.

검사유로(190)는 마스터 실린더(120)와 덤프 제어부(180)를 연결하도록 마련되어, 마스터 실린더(120)에 장착되는 각종 부품요소와 시뮬레이터 밸브(112a)의 리크 여부를 검사하도록 마련된다.

액압 장치(100)은 제2 마스터 챔버(123a)의 액압을 측정하는 프라이머리 압력 센서(PS1a, PS2b)와 액압 공급 유닛(130)에 의해 제공되는 가압 매체의 액압을 측정하는 세컨더리 압력 센서(PS1b, PS2b)를 포함한다.. 제1 프라이머리 압력 센서(PS1a)와 제1 세컨더리 압력 센서(PS1b)는 제1 제어기(200)에 측정된 압력을 나타내는 전기적 신호를 출력하고, 제2 프라이머리 압력 센서(PS2a)와 제2 세컨더리 압력 센서(PS2b)는 제2 제어기(300)에 측정된 압력을 나타내는 전기적 신호를 출력할 수 있다.

도 3은 일 실시예에 의한 전자식 브레이크 시스템에 포함된 액압 장치의 전기적 구성을 도시한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 전자식 브레이크 시스템(10)은 액압 장치(100)와, 제1 제어기(200)와, 제2 제어기(300)를 포함한다.

액압 장치(100)는 앞서 설명된 도 2에 도시된 바와 같이 유압 회로를 포함할 수 있다. 또한, 액압 장치(100)는 솔레노이드 밸브(101)와 모터(136)를 포함할 수 있다.

솔레노이드 밸브(101)는 도 2에 도시된 복수의 밸브 중에 어느 하나일 수 있다. 솔레노이드 밸브(101)는 밸브 코일(101a)을 포함한다. 밸브 코일(101a)에 전류가 공급되면, 밸브 코일(101a)의 내부 및 외부에 자기장이 생성되며, 솔레노이드 밸브(101)의 개방과 폐쇄가 전환될 수 있다. 예를 들어, 노말 오픈 타입의 솔레노이드 밸브는, 밸브 코일(101a)에 전류가 공급되면, 폐쇄될 수 있다. 또한, 노말 클로즈 타입의 솔레노이드 밸브는, 밸브 코일(101a)에 전류가 공급되면, 개방될 수 있다.

솔레노이드 밸브(101)의 밸브 코일(101a)은 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 제어기(200)와 제2 제어기(300) 모두와 연결될 수 있다. 다시 말해, 밸브 코일(101a)은 제1 제어기(200)로부터 구동 전류를 공급받거나 또는 제2 제어기(300)로부터 구동 전류를 공급받을 수 있다.

솔레노이드 밸브(101)가 설치되는 유로에는 유로 또는 유압 회로의 액압을 측정하는 제1 압력 센서(제1 프라이머리 압력 센서, 제1 세컨더리 압력 센서) (PS1a, PS1b)와 제2 압력 센서(제2 프라이머리 압력 센서, 제2 세컨더리 압력 센서) (PS2a, PS2b)가 마련될 수 있다. 제1 압력 센서(PS1a, PS1b)와 제2 압력 센서(PS2a, PS2b)는 유로 상에서 동일하거나 또는 유사한 위치에 설치될 수 있으며, 제1 압력 센서(PS1a, PS1b)와 제2 압력 센서(PS2a, PS2b) 각각이 유로의 액압을 측정할 수 있다. 예를 들어, 제1 압력 센서(PS1a, PS1b)와 제2 압력 센서(PS2a, PS2b)는 인렛 밸브(151a, 151b, 161a, 161b)의 상류에 설치될 수 있으며, 제1 압력 센서(PS1a, PS1b)와 제2 압력 센서(PS2a, PS2b) 각각은 액압 공급 유닛(130)에 의해 제공되는 가압 매체의 액압을 측정할 수 있다.

제1 압력 센서(PS1a, PS1b)는 제1 제어기(200)와 전기적으로 연결되며, 액압 공급 유닛(130)에 의해 제공되는 가압 매체의 액압을 나타내는 전기적 신호를 제1 제어기(200)에 제공할 수 있다. 또한, 제2 압력 센서(PS2a, PS2b)는 제2 제어기(300)와 전기적으로 연결되며, 액압 공급 유닛(130)에 의해 제공되는 가압 매체의 액압을 나타내는 전기적 신호를 제2 제어기(300)에 제공할 수 있다.

모터(136)는 제1 모터 코일(136a) 및 제2 모터 코일(136b)을 포함한다. 모터(136)는 전자식 브레이크 시스템(10)의 하우징에 대하여 고정된 고정자와 고정자에 대하여 회전하는 회전자를 포함할 수 있다.

제1 모터 코일(136a) 및 제2 모터 코일(136b) 모두는 모터(136)의 고정자에 마련될 수 있으며, 회전자에는 영구 자석이 마련할 수 있다. 다시 말해, 모터(136)는 듀얼 와인딩 모터(dual winding motor)일 수 있다. 모터(136)의 고정자는 복수의 티스(teeth)을 포함할 수 있으며, 복수의 티스 각각에는 예를 들어 제1 모터 코일(136a)과 제2 모터 코일(136b) 모두가 감겨 있을 수 있다. 다른 예로, 복수의 티스에는 제1 모터 코일(136a)과 제2 모터 코일(136b)이 교대로 감겨 있을 수 있다.

제1 모터 코일(136a) 및 제2 모터 코일(136b) 중 적어도 하나에 회전자의 회전에 따라 변화하는 전류(교류 전류)가 공급되면, 고정자는 회전자의 회전에 따라 변화하는 자기장(교류 자기장)을 생성할 수 있다. 고정자의 교류 자기장은 회전자의 영구 자석에서 생성되는 자기장과 자기적 상호 작용하며, 자기적 상호 작용에 의하여 회전자가 회전할 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 제1 모터 코일(136a)은 제1 제어기(200)와 연결되며, 제2 모터 코일(136b)은 제2 제어기(300)와 연결된다. 예를 들어, 제1 모터 코일(136a)은 제1 제어기(200)로부터 교류 전류(구동 전류)를 공급받고, 교류 자기장을 생성할 수 있다. 또한, 제2 모터 코일(136b)은 제2 제어기(300)로부터 교류 전류(구동 전류)를 공급받고, 교류 자기장을 생성할 수 있다.

모터(136)는 회전자의 회전각을 검출하는 제1 위치 센서(MPS1)와 제2 위치 센서(MPS2)를 포함한다. 예를 들어, 제1 위치 센서(MPS1)와 제2 위치 센서(MPS2) 각각은 홀 센서를 포함할 수 있으며, 홀 센서들은 회전자의 영구 자석의 회전에 의한 자기장의 주기적 변화를 감지할 수 있다.

제1 위치 센서(MPS1)는 제1 제어기(200)와 전기적으로 연결되며, 모터(136)의 회전자의 회전에 의한 자기장의 변화를 나타내는 전기적 신호를 제1 제어기(200)에 제공할 수 있다. 또한, 제2 위치 센서(MPS2)는 제2 제어기(300)와 전기적으로 연결되며, 모터(136)의 회전자의 회전에 의한 자기장의 변화를 나타내는 전기적 신호를 제2 제어기(300)에 제공할 수 있다.

제1 제어기(200)는 복수의 반도체 소자들을 포함할 수 있으며, ECU (Electronic Control Unit) 등 다양하게 호칭될 수 있다. 제1 제어기(200)는 예를 들어 복수의 프로세서들 및/또는 복수의 메모리들을 포함할 수 있다.

제1 제어기(200)는 제1 프로세서(210)와, 제1 모터 구동 회로(220)와, 제1 밸브 구동 회로(230)와, 제1 전원 회로(240)를 포함한다.

제1 프로세서(210)는 제1 전원 회로(240)로부터 전력을 공급받을 수 있다. 제1 프로세서(210)는 제1 압력 센서(PS1a, PS1b)와 페달 변위 센서(51)와 제1 위치 센서(MPS1)로부터 출력 신호에 기초하여 모터(136)와 솔레노이드 밸브(101)를 제어하기 위한 제어 신호를 제1 모터 구동 회로(220) 및 제1 밸브 구동 회로(230)에 출력할 수 있다.

제1 프로세서(210)는 차량용 통신 네트워크를 통하여 차량의 다른 전기 장치들과 통신할 수 있는 캔 트렌시버를 포함할 수 있다.

제1 프로세서(210)는 운전자의 제동 의지에 의존하여 차량을 제동하기 위한 프로그램 및 데이터를 기억/저장하는 메모리를 포함할 수 있다. 또한, 메모리는 제1 프로세서(210)에 프로그램 및 데이터를 제공하고, 제1 프로세서(210)의 연산 동작 중에 생성되는 임시 데이터를 기억할 수 있다. 메모리는 는 S-램(Static Random Access Memory, S-RAM), D-램(Dynamic Random Access Memory, D-RAM) 등의 휘발성 메모리와, 롬(Read Only Memory: ROM), 이피롬(Erasable Programmable Read Only Memory: EPROM), 플래시 메모리 등의 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다

제1 프로세서(210)는, 메모리에 저장된 프로그램 및 데이터에 따라서, 페달 변위 센서(51)의 변위 신호 및 제1 압력 센서(PS1a, PS1b)의 압력 신호에 기초하여 모터(136) 및 솔레노이드 밸브(101)를 제어하기 위한 제어 신호를 제1 모터 구동 회로(220) 및 제1 밸브 구동 회로에 제공할 수 있다. 예를 들어, 제1 프로세서(101)는 액압을 생성하도록 모터(136)를 구동하는 구동 신호를 제1 모터 구동 회로(220)에 제공할 수 있다. 구체적으로, 제1 프로세서(210)는 제1 위치 센서(MPS1)에 의한 회전자의 회전각에 기초하여 액압 공급 유닛(130)의 유압 피스톤(132)의 위치를 제어하기 위한 구동 신호를 제1 모터 구동 회로(220)에 제공할 수 있다. 또한, 제1 프로세서(101)는 액압을 휠 실린더들(31, 32, 33, 34)까지 안내하도록 솔레노이드 밸브(101)를 개폐하기 위한 개폐 신호를 제1 밸브 구동 회로에 제공할 수 있다.

제1 프로세서(210)는, 메모리에 저장된 프로그램 및 데이터에 따라서, 액압 장치(100)에 포함된 구성(예를 들어, 압력 센서, 압력 생성 장치, 밸브들)의 액압 생성 불능의 상태(고장 또는 제어 불능의 상태)를 식별할 수 있다.

액압 장치(100)의 액압 생성 불능의 상태를 식별한 것에 응답하여, 제1 프로세서(210)는 차량을 제동하기 위하여 제1 주차 브레이크(41) 및 제2 주차 브레이크(42)를 제어하기 위한 제동 신호를 제1 주차 브레이크(41) 및 제2 주차 브레이크(42)에 제공할 수 있다. 또한, 필요에 따라 제1 프로세서(210)는 액앱 장치(100)의 액압 생성 불능의 상태를 나타내는 통신 신호를 제2 제어기(300)에 전송할 수 있다.

제1 프로세서(210)는 하나의 반도체 소자를 포함하거나 또는 복수의 반도체들을 포함할 수 있다. 또한, 제1 프로세서(210)는, 하나의 반도체 소자 내부에, 하나의 코어를 포함하거나 또는 복수의 코어들을 포함할 수 있다. 이러한 제1 프로세서(210)는 MCU (Micro Controller Unit) 등 다양하게 호칭될 수 있다.

제1 모터 구동 회로(220)는 제1 프로세서(210)로부터 구동 신호를 수신하고, 구동 신호에 응답하여 구동 전류를 모터(136)의 제1 모터 코일(136a)에 제공하는 인버터 회로(예를 들어, H-Bridge)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 인버터 회로는, 제1 프로세서(210)의 구동 신호에 따라, 제1 전원 회로(240)의 직류 전력(직류 전류 및 직류 전압)을 교류 전력(교류 전류 및 교류 전압)으로 변환할 수 있으며, 교류 전류를 제1 모터 코일(136a)에 제공할 수 있다. 교류 전류에 의하여 제1 모터 코일(136a)에 교류 자기장이 생성되며, 모터(136)의 회전자가 회전할 수 있다.

제1 모터 구동 회로(220)는 제2 모터 구동 회로(320)와 함께 아래에서 더욱 자세하게 설명된다.

제1 밸브 구동 회로(230)는 제1 프로세서(210)로부터 개폐 신호를 수신하고, 개폐 신호에 응답하여 밸브 코일(101a)에 흐르는 전류를 제어하는 스위치 회로를 포함할 수 있다. 예를 들어, 스위치 회로는, 제1 프로세서(210)의 개폐 신호에 따라, 제1 전원 회로(240)의 직류 전류를 밸브 코일(101a)에 단속적으로 공급할 수 있다. 단속적으로 공급되는 직류 전류에 의하여, 솔레노dl드 밸브(101)는 개폐 신호에 따라 부분적으로 개방 또는 부분적으로 폐쇄될 수 있다.

제1 밸브 구동 회로(230)는 제2 밸브 구동 회로(330)와 함께 아래에서 더욱 자세하게 설명된다.

제1 전원 회로(240)는 제1 배터리(B1)로부터 전력을 수신하고, 수신된 전력의 전압을 다양한 전압으로 변환하기 위한 전압 회로를 포함할 수 있다. 제1 전원 회로(240)는 변환된 전압을 가지는 전력을 제1 제어기(200)의 각 구성에 분배할 수 있다. 예를 들어, 제1 전원 회로(240)는 제1 배터리(B1)로부터 15V의 전력을 수신할 수 있으며, 15V의 전력을 제1 모터 구동 회로(220) 및 제1 밸브 구동 회로(230)에 제공할 수 있다. 또한, 제1 전원 회로(240)는 15V의 전력을 5V의 전력으로 변환하고, 제5V의 전력을 제1 프로세서(210)에 제공할 수 있다.

제2 제어기(300)는 제2 프로세서(310)와, 제2 모터 구동 회로(320)와, 제2 밸브 구동 회로(330)와, 제2 전원 회로(340)를 포함한다.

제2 프로세서(310), 제2 모터 구동 회로(320), 제2 밸브 구동 회로(330) 및 제2 전원 회로(340)는 각각 제1 제어기(200)의 제1 프로세서(210), 제1 모터 구동 회로(220), 제1 밸브 구동 회로(230) 및 제1 전원 회로(240)와 동일하거나 유사할 수 있다. 예를 들어, 제2 프로세서(310)는 페달 변위 센서(51)의 변위 신호 및 제2 압력 센서(PS2a, PS2b)의 압력 신호에 기초하여 모터(136) 및 솔레노이드 밸브(101)를 제어하기 위한 제어 신호를 제2 모터 구동 회로(320) 및 제2 밸브 구동 회로에 제공할 수 있다. 제2 모터 구동 회로(320)는 제1 프로세서(210)의 구동 신호에 응답하여 구동 전류를 모터(136)의 제2 모터 코일(136b)에 제공하는 인버터 회로를 포함할 수 있다. 제1 밸브 구동 회로(230)는 제1 프로세서(210)의 개폐 신호에 응답하여 밸브 코일(101a)에 흐르는 전류를 제어하는 스위치 회로를 포함할 수 있다. 제2 전원 회로(340)는 제2 배터리(B2)로부터 전력을 수신하고, 수신된 전력의 전압을 다양한 전압으로 변환하기 위한 전압 회로를 포함할 수 있다.

제1 제어기(200)가 정상 동작이 가능한 경우, 제1 제어기(200)가 액압 장치(100)와 제1 및 제2 주차 브레이크(41, 42)를 제어하고 제2 제어기(300)는 비활성화되거나 또는 대기 상태일 수 있다.

제1 제어기(200)가 동작 불능의 상태인 경우, 제2 제어기(300)가 액압 장치(100)와 제1 및 제2 주차 브레이크(41, 42)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제1 제어기(200)의 동작 불능의 상태(예를 들어, 전원 차단 또는 고장 등)에서, 제1 제어기(200)는 차량용 통신 네트워크를 통하여 또는 신호선을 통하여 제1 제어기(200)의 동작 불능의 상태를 나타내는 신호를 제2 제어기(300)에 전송할 수 있다. 제2 제어기(300)는, 제1 제어기(200)의 동작 불능의 상태를 나타내는 신호에 응답하여, 액압 장치(100)의 동작을 제어할 수 있다.

제1 제어기(200)는 액압 장치(100)의 동작 상태를 점검할 수 있으며, 액압 장치(100)의 동작 불능 상태 여부를 식별할 수 있다. 제1 제어기(200)는 액압 장치(100)의 동작 불능 상태에서 차량의 제동력을 생성하도록 제1 주차 브레이크(41) 및 제2 주차 브레이크(42)를 제어할 수 있다.

제1 제어기(200)와 액압 장치(100) 모두가 동작 불능 상태인 경우, 제1 제어기(200)는 제1 제어기(200) 및 액압 장치(100)의 동작 불능 상태를 나타내는 신호를 제2 제어기(300)에 전송할 수 있다. 제2 제어기(300)는, 제1 제어기(200) 및 액압 장치(100)의 동작 불능 상태를 나타내는 신호에 응답하여, 제1 주차 브레이크(41) 및 제2 주차 브레이크(42)의 동작을 제어할 수 있다.

도 4는 일 실시예에 의한 전자식 브레이크 시스템에 포함된 모터 구동 회로를 도시한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 제1 모터 구동 회로(220)는 제1 전원 회로(240)로부터 직류 전력을 공급받고, 제1 프로세서(210)로부터 구동 신호를 수신할 수 있다. 제1 모터 구동 회로(220)는 제1 프로세서(210)의 구동 신호에 기초하여 제1 전원 회로(240)의 직류 전력을 교류 전력으로 변환하고, 변환된 교류 전력을 모터(136)의 제1 모터 코일(136a)에 제공할 수 있다.

제1 모터 구동 회로(220)는 상측 아암(arm) (221) 및 하측 아암(222)을 포함한다. 상측 아암(221)은 2개의 스위치(221a, 221b)를 포함하고, 하측 아암(222)은 2개의 스위치(222a, 222b)를 포함한다. 스위치들(221a, 221b, 222a, 222b) 각각은 제1 프로세서(210)에 의하여 제어되며, 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터(Insulated Gate Bipolar Transistor, IGBT) 또는 전계 효과 트랜지스터(Metal-Oxide-Silicon Field-Effect Transistor, MOSFET)이나, 이에 한정되는 것은 아니며 임의의 적절한 반도체 스위치 소자일 수 있다.

스위치들(221a, 221b, 222a, 222b)은 H 브리지(H-Bridge)로 결속되며, 제1 전원 회로(240)로부터 입력되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환할 수 있다. 상측 아암(221)의 스위치들(221a, 221b)은 제1 프로세서(210)의 구동 신호에 따라 하측 아암(222)의 스위치들(222a, 222b)과 교대로 턴온/턴오프될 수 있다. 이때, 구동 신호는 제1 모터 코일(136a)에 공급되는 전류의 크기를 제어하기 위하여 펄스-폭-변조될 수 있다. 펄스-폭-변조된 구동 신호에 의하여 스위치들(221a, 221b, 222a, 222b)이 교대로 턴온/턴오프되는 동안, 제1 모터 코일(136a)에는 시간에 따라 방향과 크기가 변환하는 교류 전류가 공급될 수 있다.

예를 들어, 상측 아암(221)의 제1 스위치(221a)는 하측 아암(222)의 제2 스위치(222b)와 함께 턴온되며, 상측 아암(221)의 제1 스위치(221a)와 하측 아암(222)의 제2 스위치(222b)가 온된 동안 상측 아암(221)의 제2 스위치(221b)와 하측 아암(222)의 제1 스위치(222a)는 오프될 수 있다. 상측 아암(221)의 제1 스위치(221a)는 하측 아암(222)의 제2 스위치(222b)가 온됨으로 인하여, 제1 모터 코일(136a)에는 양의 방향의 전류가 공급될 수 있다.

또한, 상측 아암(221)의 제1 스위치(221a)는 하측 아암(222)의 제2 스위치(222b)와 함께 턴오프되며, 상측 아암(221)의 제1 스위치(221a)는 하측 아암(222)의 제2 스위치(222b)가 오프된 동안 상측 아암(221)의 제2 스위치(221b)와 하측 아암(222)의 제1 스위치(222a)는 온될 수 있다. 상측 아암(221)의 제1 스위치(221a)는 하측 아암(222)의 제2 스위치(222b)는 온됨으로 인하여, 제1 모터 코일(136a)에는 음의 방향의 전류가 공급될 수 있다.

제1 모터 코일(136a)에 교류 전류가 공급됨으로 인하여, 제1 모터 코일(136a)에는 시간에 따라 방향과 크기가 변화하는 교류 자기장이 생성될 수 있다. 제1 모터 코일(136a)의 교류 자기장과 회전자의 자기장 사이의 자기적 상호 작용으로 인하여 제1 모터(136)의 회전자가 회전할 수 있다.

제1 프로세서(210)는 제1 위치 센서(MPS1)의 위치 신호에 기초하여 모터(136)의 회전자의 회전각을 식별할 수 있으며, 회전자의 회전각에 기초하여 제1 모터 코일(136a)에 생성되는 교류 자기장의 크기 및 방향을 제어하기 위한 구동 신호를 제1 모터 구동 회로(220)의 스위치들(221a, 221b, 222a, 222b)에 제공할 수 있다.

제2 모터 구동 회로(320)는 제2 전원 회로(340)로부터 직류 전력을 공급받고, 제2 프로세서(310)로부터 펄스-폭-변조된 구동 신호를 수신할 수 있다. 제2 모터 구동 회로(320)는 제2 프로세서(310)의 펄스-폭-변조된 구동 신호에 기초하여 제2 전원 회로(340)의 직류 전력을 교류 전력으로 변환하고, 변환된 교류 전력을 모터(136)의 제2 모터 코일(136b)에 제공할 수 있다.

제2 모터 구동 회로(320)의 구성은 제1 모터 구동 회로(220)와 동일할 수 있다. 제2 모터 구동 회로(320)는 상측 아암(arm) (321) 및 하측 아암(322)을 포함하며, 상측 아암(321)은 2개의 스위치(321a, 321b)를 포함하고, 하측 아암(322)은 2개의 스위치(322a, 322b)를 포함한다. 스위치들(321a, 321b, 322a, 322b)은 H 브리지(H-Bridge)로 결속되며, 제1 전원 회로(240)로부터 입력되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환할 수 있다.

이처럼, 제2 모터 구동 회로(320)는 제1 모터 구동 회로(220)와 동일한 구성을 가지며, 동일한 기능을 제공할 수 있다. 다만, 제1 모터 구동 회로(220)가 제1 모터 코일(136a)에 교류 전류를 공급하는 동안, 제2 모터 구동 회로(320)는 비활성화될 수 있다. 다시 말해, 제1 모터 구동 회로(220)에 포함된 스위치들(221a, 221b, 222a, 222b)이 턴온/턴오프를 반복하는 동안, 제2 모터 구동 회로(320)에 포함된 스위치들(321a, 321b, 322a, 322b)은 오프될 수 있다. 또한, 제1 제어기(200)의 동작 불능 상태에서, 상측 아암(321)의 스위치들(321a, 321b)와 하측 아암(322)의 스위치들(322a, 322b)은 제2 프로세서(310)의 구동 신호에 따라 교대로 턴온/턴오프될 수 있다.

도 5는 일 실시예에 의한 전자식 브레이크 시스템에 포함된 밸브 구동 회로를 도시한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 제1 밸브 구동 회로(230)는 제1 전원 회로(240)로부터 직류 전력을 공급받고, 제1 프로세서(210)로부터 개폐 신호를 수신할 수 있다. 제1 밸브 구동 회로(230)는 제1 프로세서(210)의 개폐 신호에 기초하여 제1 전원 회로(240)에서 밸브 코일(101a)에 공급되는 전류를 제어할 수 있다.

제1 밸브 구동 회로(230)는 밸브 코일(101a)과 직렬로 연결되는 제1 스위치(231)를 포함한다. 제1 스위치(231)는 제1 프로세서(210)에 의하여 제어되며, 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터 또는 전계 효과 트랜지스터일 수 있다.

제1 스위치(231)는, 제1 프로세서(210)의 개폐 신호에 따라, 제1 전원 회로(240)에서 밸브 코일(101a)에 공급되는 전류를 단속할 수 있다. 이때, 개폐 시호는 제1 모터 코일(136a)에 공급되는 전류를 제어하기 위하여 펄스-폭-변조될 수 있다. 펄스-폭-변조된 개폐 신호에 의하여 제1 스위치(231)는 턴온/턴오프를 반복하며, 밸브 코일(101a)에 공급되는 전류의 크기가 제어될 수 있다. 이처럼, 솔레노이드 밸브(101)는 제1 프로세서(210)의 개폐 신호에 따라 완전히 개방되거나 완전히 폐쇄될 수 있을 뿐만 아니라, 제1 프로세서(210)의 펄스-폭-변조된 개폐 신호에 따라 부분적으로 개방하거나 또는 부분적으로 폐쇄될 수 있다.

제2 밸브 구동 회로(330)는 제2 전원 회로(340)로부터 직류 전력을 공급받고, 제2 프로세서(310)로부터 개폐 신호를 수신할 수 있다. 제2 밸브 구동 회로(330)는 제2 프로세서(310)의 개폐 신호에 기초하여 제2 전원 회로(340)에서 밸브 코일(101a)에 공급되는 전류를 제어할 수 있다.

제2 밸브 구동 회로(330)의 구성은 제1 밸브 구동 회로(230)와 동일할 수 있다. 제2 밸브 구동 회로(330)는 밸브 코일(101a)과 직렬로 연결되는 제2 스위치(331)를 포함한다.

이처럼, 제2 밸브 구동 회로(330)는 제1 밸브 구동 회로(230)와 동일한 구성을 가지며, 동일한 기능을 제공할 수 있다. 다만, 제1 밸브 구동 회로(230)가 밸브 코일(101a)에 전류를 공급하는 동안, 제2 밸브 구동 회로(330)는 비활성화될 수 있다. 제1 밸브 구동 회로(230)에 포함된 제1 스위치(231)이 턴온/턴오프를 반복하는 동안, 제2 밸브 구동 회로(330)에 포함된 제2 스위치(331)는 오프될 수 있다. 또한, 제1 제어기(200)의 동작 불능 상태에서, 제2 스위치(331)는 제1 프로세서(210)의 개폐 신호에 따라 턴온/턴오프될 수 있다.

이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.

10: 전자식 브레이크 시스템
11: 제1 휠 12: 제2 휠
13: 제3 휠 14: 제4 휠
21: 제1 브레이크 캘리퍼 22: 제2 브레이크 캘리퍼
23: 제3 브레이크 캘리퍼 24: 제4 브레이크 캘리퍼
31: 제1 휠 실린더 32: 제2 휠 실린더
33: 제3 휠 실린더 34: 제4 휠 실린더
41: 제1 주차 브레이크 42: 제2 주차 브레이크
50: 브레이크 페달 51: 페달 변위 센서
61: 제1 전달 유로 62: 제2 전달 유로
63: 제3 전달 유로 64: 제4 전달 유로
100: 액압 장치 101: 솔레노이드 밸브
101a: 밸브 코일 136: 모터
136a: 제1 모터 코일 136b: 제2 모터 코일
200: 제1 제어기 210: 제1 프로세서
220: 제1 모터 구동 회로 230: 제1 밸브 구동 회로
240: 제1 전원 회로 300: 제2 제어기
310: 제2 프로세서 320: 제1 모터 구동 회로
330: 제1 밸브 구동 회로 340: 제1 전원 회로
MPS1: 제1 위치 센서 MPS2: 제2 위치 센서
PS1: 제1 압력 센서 PS2: 제2 압력 센서

Claims

실린더 블록과 상기 실린더 블록 내에 수용되는 유압 피스톤과 상기 유압 피스톤을 이동시키는 모터를 포함하는 액압 장치;
브레이크 페달의 위치에 기초하여, 복수의 휠들에 각각 설치된 복수의 휠 실린더들에 액압을 제공하도록 상기 모터를 제어하는 제1 제어기; 및
상기 제1 제어기가 상기 액압 장치를 제어할 수 없는 상태에서, 상기 브레이크 페달의 위치에 기초하여, 상기 복수의 휠들에 각각 설치된 상기 복수의 휠 실린더들에 액압을 제공하도록 상기 모터를 제어하는 제2 제어기를 포함하고,
상기 제1 제어기와 상기 제2 제어기 중 적어도 하나는 상기 복수의 휠들 중 제1 휠와 제2 휠에 각각 설치된 제1 주차 브레이크와 제2 주차 브레이크를 제어하는 전자식 브레이크 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제2 제어기는 상기 제1 제어기와 상이한 전력 네트워크로부터 전력을 수신하는 전자식 브레이크 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제1 제어기와 상기 제2 제어기 모두는 상기 제1 주차 브레이크와 상기 제2 주차 브레이크 각각과 전기적으로 연결되는 전자식 브레이크 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제1 제어기는, 상기 복수의 휠 실린더들에 액압을 제공하도록 상기 모터를 제어하는 동안, 운전자의 명령에 응답하여 상기 제1 주차 브레이크 및 상기 제2 주차 브레이크를 제어하는 전자식 브레이크 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제2 제어기는, 상기 제1 제어기가 상기 복수의 휠 실린더들에 액압을 제공하도록 상기 모터를 제어하는 동안, 운전자의 명령에 응답하여 상기 제1 주차 브레이크 및 상기 제2 주차 브레이크를 제어하는 전자식 브레이크 시스템.
제1항에 있어서,
상기 액압 장치의 동작 불능 상태에서 상기 제1 제어기는 상기 제1 휠와 상기 제2 휠을 제동하도록 상기 제1 주차 브레이크 및 상기 제2 주차 브레이크를 제어하는 전자식 브레이크 시스템.
제1항에 있어서,
상기 액압 장치 및 상기 제2 제어기의 동작 불능 상태에서 상기 제2 제어기는 상기 제1 휠와 상기 제2 휠을 제동하도록 상기 제1 주차 브레이크 및 상기 제2 주차 브레이크를 제어하는 전자식 브레이크 시스템.
제1항에 있어서,
상기 모터는 상기 제1 제어기와 연결되는 제1 코일과 상기 제2 제어기와 연결되는 제1 코일을 포함하는 전자식 브레이크 시스템.
제1항에 있어서,
상기 모터는 회전자의 회전각을 검출하는 제1 위치 센서와 제2 위치 센서를 포함하고, 상기 제1 위치 센서는 상기 제1 제어기에 위치 신호를 제공하고, 상기 제2 위치 센서는 상기 제2 제어기에 위치 신호를 제공하는 전자식 브레이크 시스템.
제1항에 있어서,
상기 전자식 브레이크 시스템은, 상기 액압 장치에 의하여 상기 복수의 휠 실린더들에 제공되는 액압을 측정하는 제1 압력 센서와 제2 압력 센서를 포함하고,
상기 제1 압력 센서는 상기 제1 제어기에 압력 신호를 제공하고, 상기 제2 압력 센서는 상기 제2 제어기에 압력 신호를 제공하는 전자식 브레이크 시스템.
실린더 블록과 상기 실린더 블록 내에 수용되는 유압 피스톤을 포함하는 액압 장치를 포함하는 전자식 브레이크 시스템의 제어 방법에 있어서,
제1 제어기에 의하여, 브레이크 페달의 위치에 기초하여, 복수의 휠들에 각각 설치된 복수의 휠 실린더들에 액압을 제공하도록 상기 액압 장치를 제어하고;
상기 제1 제어기가 상기 액압 장치를 제어할 수 없는 상태에서, 제2 제어기에 의하여, 상기 브레이크 페달의 위치에 기초하여, 상기 복수의 휠들에 각각 설치된 상기 복수의 휠 실린더들에 액압을 제공하도록 상기 액압 장치를 제어하고;
상기 제1 제어기와 상기 제2 제어기 중 적어도 하나에 의하여, 상기 복수의 휠들 중 제1 휠와 제2 휠에 각각 설치된 제1 주차 브레이크와 제2 주차 브레이크를 제어하는 것을 포함하는 전자식 브레이크 시스템의 제어 방법.
제11항에 있어서, 제1 주차 브레이크와 제2 주차 브레이크를 제어하는 것은,
상기 제1 제어기가 상기 복수의 휠 실린더들에 액압을 제공하도록 상기 액압 장치를 제어하는 동안, 상기 제1 제어기에 의하여 운전자의 명령에 응답하여 상기 제1 주차 브레이크 및 상기 제2 주차 브레이크를 제어하는 것을 포함하는 전자식 브레이크 시스템의 제어 방법.
제1항에 있어서,
제11항에 있어서, 제1 주차 브레이크와 제2 주차 브레이크를 제어하는 것은,
상기 제1 제어기가 상기 복수의 휠 실린더들에 액압을 제공하도록 상기 액압 장치를 제어하는 동안, 상기 제2 제어기에 의하여 운전자의 명령에 응답하여 상기 제1 주차 브레이크 및 상기 제2 주차 브레이크를 제어하는 것을 포함하는 전자식 브레이크 시스템의 제어 방법.
제1항에 있어서, 상기 제어 방법은
상기 액압 장치의 동작 불능 상태에서, 상기 제1 제어기에 의하여 상기 제1 휠와 상기 제2 휠을 제동하도록 상기 제1 주차 브레이크 및 상기 제2 주차 브레이크를 제어하는 것을 포함하는 전자식 브레이크 시스템의 제어 방법.
제1항에 있어서, 상기 제어 방법은
상기 액압 장치 및 상기 제2 제어기의 동작 불능 상태에서, 상기 제2 제어기에 의하여 상기 제1 휠와 상기 제2 휠을 제동하도록 상기 제1 주차 브레이크 및 상기 제2 주차 브레이크를 제어하는 것을 포함하는 전자식 브레이크 시스템의 제어 방법.