KR20210142793A

KR20210142793A - 듀얼 엑츄에이터로 구성된 자율 주행 차량용 전동식 부스터

Info

Publication number: KR20210142793A
Application number: KR1020200058899A
Authority: KR
Inventors: 이중희; 신웅희; 심재훈
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2020-05-18
Filing date: 2020-05-18
Publication date: 2021-11-26
Also published as: CN113682285A; DE102020126145A1; US20210354677A1; US11745713B2

Abstract

본 발명은 듀얼 엑츄에이터로 구성된 자율 주행 차량용 전동식 브레이크 부스터로서, 더욱 자세하게는 자율 주행 차량에서 제동압을 발생시키는 두 개의 엑츄에이터를 협조 제어함으로써 엑츄에이터 용량을 축소시킬 수 있는 전동식 브레이크 부스터에 관한 것이다.
본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여, 자율 주행 제동모드에서 제동압을 생성하는 파워 실린더와 운전자 수동 제동모드에서 제동압을 생성하는 마스터 실린더를 수용하는 바디부; 상기 파워 실린더 내에서 축 방향으로 이동 가능하도록 형성되고, 피스톤이 결합된 구동축; 상기 구동축의 일측에 연결되어 상기 구동축에 구동력을 제공하는 제1 모터; 상기 구동축의 타측에 연결되어 상기 제1 모터에 의한 구동력 방향과 동일 방향으로 상기 구동축에 구동력을 제공하는 제2 모터; 및 상기 제1 모터 또는 제2 모터의 정상 여부를 판단하고, 상기 파워 실린더 내 압력 크기 또는 급제동 여부에 따라 상기 제1 모터 및 제2 모터를 동시 제어하거나 분리 제어하는 제어부;를 포함한다.

Description

듀얼 엑츄에이터로 구성된 자율 주행 차량용 전동식 부스터{ELECTRIC BRAKING BOOSTER FOR AUTONOMOUS DRIVING VEHICLE COMPOSED OF DUAL ACTUATOR}

본 발명은 듀얼 엑츄에이터로 구성된 자율 주행 차량용 전동식 브레이크 부스터로서, 더욱 자세하게는 자율 주행 차량에서 제동압을 발생시키는 두 개의 엑츄에이터를 협조 제어함으로써 엑츄에이터 용량을 축소시킬 수 있는 전동식 브레이크 부스터에 관한 것이다.

전동식 브레이크 부스터 시스템은, 종래 기계식 또는 유압식 부스터 시스템과 달리 전기모터나 엑츄에이터 등을 사용한 제동 시스템의 일종으로, 모터의 회전운동을 통해 피스톤이 전진함으로써 마스터 실린더 내 제동압력이 형성되게 된다.

통상적으로 전동식 브레이크 부스터 시스템에서, 운전자가 브레이크 페달을 밟으면 답력 센서가 운전자의 답력을 감지하고, ECU(Electronic Control Unit)는 답력 센서의 감지값에 기초하여 부스터의 모터를 구동하여 마스터 실린더에 배력된 힘을 전달한다. 마스터 실린더는 부스터로부터 전달되는 배력된 힘에 기초하여 휠 브레이크에 유압력을 전달한다.

한편, 전동식 브레이크 부스터는 메인 엑츄에이터와 리던던시 엑츄에이터로 구성되어 리던던시 제동 시스템을 구성할 수 있다. 즉, 리던던시 제동 시스템은 정상 시에는 고출력 모터인 메인 엑츄에이터만을 작동시켜 제동 유압을 발생시키고, 메인 엑츄에이터가 고장나면 저출력 모터인 리던던시 엑츄에이터를 작동시켜 제동 유압을 발생시킨다. 여기서, 메인 엑츄에이터는 고출력 모터가 사용되고, 리던던시 엑츄에이터는 저출력 모터가 사용된다.

이러한 리던던시 제동 시스템의 종래 기술로 한국공개특허 제10-2019-0136207호(전자식 브레이크 시스템)이 개시되어 있다. 상기 한국공개특허 제10-2019-0136207호는, 브레이크 페달의 답력에 따라 제동압을 생성하는 마스터 실린더와, 모터 및 펌프를 이용하여 발생된 액압을 각 차륜에 마련된 휠 실린더로 전달하는 리던던시 제어장치를 포함하여, 시스템 정상시 마스터 실린더에 의한 제동압이 발생되고, 시스템이 정상적으로 작동하지 않을 경우 유로 밸브 제어를 수행한 후 모터(리던던시 엑츄에이터)를 회전시켜 제동압을 발생시킨다.

그러나 메인 엑츄에이터로 사용되는 모터는 고출력이므로 모터 용량 증가로 인해 원가, 중량 및 사이즈가 증가되어 패키징에 불리하다. 또한, 리던던시 제동 시스템에서 메인 엑츄에이터와 리던던시 엑츄에이터를 분리시켜 구성하면 시스템이 복잡하고 비효율적인 문제도 발생한다. 또한, 리던던시 엑츄에이터로만 작동시키는 경우, 리던던시 엑츄에이터로 사용되는 모터는 저출력이므로 메인 엑츄에이터에 비해 성능이 악화되는 문제도 발생한다.

한국공개특허 제10-2019-0136207호(전자식 브레이크 시스템)

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 메인 엑츄에이터와 리던던시 엑츄에이터를 대칭 형태의 하나의 패키지로 구성하고, 메인 엑츄에이터와 리던던시 엑츄에이터의 동시 제어를 가능하게 함으로써 각 모터 용량을 축소시킬 수 있는 새로운 형태의 발명을 제시하고자 한다.

본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여, 자율 주행 제동모드에서 제동압을 생성하는 파워 실린더와 운전자 수동 제동모드에서 제동압을 생성하는 마스터 실린더를 수용하는 바디부; 상기 파워 실린더 내에서 축 방향으로 이동 가능하도록 형성되고, 피스톤이 결합된 구동축; 상기 구동축의 일측에 연결되어 상기 구동축에 구동력을 제공하는 제1 모터; 상기 구동축의 타측에 연결되어 상기 제1 모터에 의한 구동력 방향과 동일 방향으로 상기 구동축에 구동력을 제공하는 제2 모터; 및 상기 제1 모터 또는 제2 모터의 정상 여부를 판단하고, 상기 파워 실린더 내 압력 크기 또는 급제동 여부에 따라 상기 제1 모터 및 제2 모터를 동시 제어하거나 분리 제어하는 제어부;를 포함한다.

바람직하게는, 상기 제1 모터 또는 제2 모터 중 하나는 상기 피스톤을 내부에 수용하면서 이동 시키도록 중공 구조로 형성된다.

또한, 바람직하게는, 상기 제1 모터 및 제2 모터는 각각 독립된 전원에 연결되어 전력을 공급받는다.

또한, 바람직하게는, 상기 제1 모터 및 제2 모터의 각각에는 모터 회전자의 회전 위치를 센싱하도록 모터 위치 센서가 연결된다.

또한, 바람직하게는, 상기 파워 실린더에는 상기 파워 실린더 내 압력을 센싱하도록 압력 센서가 연결된다.

또한, 바람직하게는, 상기 마스터 실린더와 파워 실린더는 서로 교차하도록 구성되고, 상기 제1 모터와 제2 모터는 상기 마스터 실린더를 사이에 두고 상기 바디부의 양측에 형성된다.

한편, 상기 제어부는 상기 제1 모터 및 제2 모터 중 어느 하나가 고장인 것으로 판단되면 나머지 정상 모터가 작동하도록 제어한다.

또한, 바람직하게는, 상기 제어부는 상기 제1 모터 및 제2 모터 중 어느 하나가 고장인 것으로 판단되면 상기 모터 위치 센서에 의해 센싱된 회전 위치부터 나머지 정상 모터가 작동하도록 제어한다.

또한, 바람직하게는, 상기 제어부는 상기 제1 모터 및 제2 모터가 모두 고장인 것으로 판단되면 자율 주행 모드에서 운전자 수동 제동모드로 변환하도록 제어한다.

또한, 바람직하게는, 상기 제어부는 급제동 상황이 아니거나 상기 파워 실린더 내 압력이 미리 설정된 기준 압력 보다 작으면 제1 모터 또는 제2 모터 중 어느 하나만 작동하도록 제어한다.

또한, 바람직하게는, 상기 제어부는 급제동 상황이거나 상기 파워 실린더 내 압력이 미리 설정된 기준 압력 보다 크면 제1 모터 및 제2 모터를 동시 제어한다.

또한, 바람직하게는, 상기 제어부는 상기 제1 모터 및 제2 모터를 동시 제어하여 구동력을 배분하는 경우에, 적어도 어느 하나의 모터는 그 용량 보다 작은 구동력을 갖도록 배분시킨다.

또한, 바람직하게는, 상기 제어부는 상기 제1 모터 및 제2 모터를 동시 제어하여 구동력을 배분하는 경우에, 미리 설정된 일정 비율을 갖도록 배분시킨다.

본 발명에 따르면, 제1 모터 및 제2 모터의 동시 제어가 가능하여 모터 용량이 축소되고, 바디부 양측에 대칭 배열되어 패키징 축소화가 가능하다.

또한, 본 발명에 따르면 급제동시 듀얼 엑츄에이터 구동으로 제동 성능이 향상되는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면 제1 모터 및 제2 모터 중 어느 하나가 고장나면 정상 모터의 위치제어를 통해 응답 지연을 최소화시키는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 엑츄에이터로 구성된 자율 주행 차량용 전동식 브레이크 부스터의 전체적인 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 듀얼 엑츄에이터의 내부 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 엑츄에이터로 구성된 자율 주행 차량용 전동식 브레이크 부스터의 제어 과정을 나타낸 순서도이다.

이하, 본 발명에 따른 듀얼 엑츄에이터로 구성된 자율 주행 차량용 전동식 브레이크 부스터의 바람직한 실시예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 이하에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 엑츄에이터로 구성된 자율 주행 차량용 전동식 브레이크 부스터는 자율 주행 제동모드 또는 운전자 수동 제동모드에 따라 구별되는 부스터 장치를 포함한다.

운전자 수동 제동모드에서의 부스터 장치에서, 운전자가 브레이크 페달(1)을 밟으면 답력 센서(2)가 운전자의 답력을 감지하고, 제어부(50)는 답력 센서(2)의 감지값에 기초하여 부스터의 모터(미도시)를 구동하여 마스터 실린더(3)에 배력된 힘을 브레이크로 전달한다. 본 발명의 일 실시예에서 운전자 수동 제동모드에서의 부스터 장치의 구성은 공지의 전동식 브레이크 부스터 장치의 구성과 유사할 수 있다.

자율 주행 제동모드에서의 부스터 장치에서 자율 주행 제어부(미도시)에서 요구하는 제동력에 따라 듀얼 엑츄에이터를 구동하여 파워 실린더(20)에 배력된 힘을 브레이크로 전달한다. 본 명세서에서는 자율 주행 제동모드에서의 부스터 장치를 중심으로 설명한다.

한편, 각 제동모드에서의 발생 유압은 HCU(Hydraulic Control Unit)에 의해 밸브 제어가 수행된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 엑츄에이터로 구성된 자율 주행 차량용 전동식 브레이크 부스터의 전체적인 구성을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 듀얼 엑츄에이터의 구성을 나타낸 도면이다. 한편, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 브레이크 부스터를 위에서 바라본 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 엑츄에이터로 구성된 자율 주행 차량용 전동식 브레이크 부스터는 바디부(10)에 수용되는 마스터 실린더(3), 파워 실린더(20), 구동축(22), 제1 모터(30), 제2 모터(40) 및 제어부(50)를 포함한다.

마스터 실린더(3)는 브레이크 페달(1)과 연결되어 운전자의 의지에 의해 제동압을 발생시킨다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에서 마스터 실린더(3)는 바디부(10)의 전후방향으로 배치되는 구조를 갖는다.

파워 실린더(20)는 자율 주행 제어부(미도시)의 요구 제동력에 따른 제어 신호에 의해 제동압을 발생시킨다. 도 1 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예예서 파워 실린더(20)는 바디부(10)의 좌우방향으로 배치되는 구조를 갖는다. 따라서 바디부(10) 내에서 마스터 실린더(3)와 파워 실린더(20)는 서로 교차되는 방향으로 배치된다. 마스터 실린더(3)와 파워 실린더(20)의 상호 배치 구조는 제한이 없으나, 대략 수직되게 배치되는 것이 바람직하다.

파워 실린더(20)내에는 유체의 이동 경로인 유로가 형성되고, 구동축(22)이 삽입된다. 구동축(22)은 외주면에 스크류가 형성되고, 피스톤(24)과 결합된다. 따라서 구동축(22)이 회전함으로써 피스톤(24)의 전진 및 후퇴 운동이 가능하고, 이로 인해 유로 내에 유압이 형성되거나 해제된다.

한편, 유로에 연결된 압력 센서(7)는 유로 내의 압력을 실시간으로 센싱한다.

도 2를 참조하면, 구동축(22)의 일측부에는 제1 모터(30)가 연결되고, 타측부에는 제2 모터(40)가 연결된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 모터(30)와 제2 모터(40)는 구동축(22)과 연결되어 바디부(10)의 좌우 양측에 대칭적으로 배치되어 하나의 패키지로 통합 구성된다.

제1 모터(30) 및 제2 모터(40) 중 어느 하나는 메인 엑츄에이터로 구성되고 나머지 하나는 리던던시 엑츄에이터로 구성함으로써 리던던시 제동 시스템이 형성될 수 있다. 만일, 리던던시 제동 시스템에서 평상시에는 메인 엑츄에이터만 구동하고, 비상시에 리던던시 엑츄에이터를 구동한다면 메인 엑츄에이터의 용량이 커질 수 밖에 없다. 이로 인해 메인 엑츄에이터로서 고출력의 모터가 사용된다면 원가 및 중량이 증가하고, 사이즈 증가로 인해 패키징에 불리하며, 비대칭적인 중량 구조로 인해 NVH(Noise, Vibration, and Harshness) 및 내구성 문제가 발생된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 제1 모터(30) 및 제2 모터(40)를 평상시에도 구동이 가능하도록 구성함으로써 메인 엑츄에이터의 용량을 낮추고, 대칭적인 중량 구조로 구성함으로써 상술한 문제점이 방지될 수 있다.

제1 모터(30)에는 제1 회전자(32)가 외부로 연장되어 구동축(22)의 일단과 연결된다. 따라서, 제1 회전자(32)의 회전 방향을 따라 구동축(22)도 회전한다. 제1 모터(30)의 일측에는 제1 모터 위치 센서(35)가 연결된다. 제1 모터 위치 센서(35)는 제1 모터(30)의 구동에 따른 제1 회전자(32)의 회전 위치 또는 회전각을 실시간으로 감지한다.

제2 모터(40)는 제2 회전자(42)가 모터 내부에 위치하도록 중공 구조로 형성된다. 제2 회전자(42)는 실린더 형상을 갖는데, 구동축(22)의 타측은 제2 회전자(42)의 내부로 수용되면서 제2 회전자(42)와 연결된다. 구체적으로는, 구동축(22)의 타측에 피스톤(24)이 형성되고, 피스톤(24)의 외측면이 제2 회전자(42)의 내측면과 연결된다. 따라서, 제2 회전자(42)의 회전 방향을 따라 구동축(22)도 회전한다. 제2 모터(40)의 일측에는 제2 모터 위치 센서(45)가 연결된다. 제2 모터 위치 센서(45)는 제2 모터(40)의 구동에 따른 제2 회전자(42)의 회전 위치 또는 회전각을 실시간으로 감지한다.

제1 회전자(32)와 제2 회전자(42)는 동일 구동축(22)에 연결되어 있다. 따라서, 제1 모터 위치 센서(35)와 제2 모터 위치 센서(45)에서 측정된 제1 회전자(32) 및 제2 회전자(42)의 회전 위치는 동일한 값으로 센싱될 수 있다.

제1 모터(30)와 제2 모터(40)는 각각 독립된 전원에 연결되어 전력을 공급받는다. 따라서, 제1 모터(30) 및 제2 모터(40) 중 어느 하나의 모터가 전력 공급을 받지 못하는 문제가 발생하면 다른 하나의 모터를 구동시키는 것이 가능하다.

한편, 제1 모터(30)가 메인 엑츄에이터로 선택되고, 제2 모터(40)가 리던던시 엑츄에이터로 선택될 수 있으나, 그 반대의 경우도 가능하다. 또한, 도 2에 도시된 제1 모터(30)와 제2 모터(40)가 서로 반대의 구조(제1 모터(30)가 중공 구조)를 갖는 것도 가능하다.

제어부(50)는 자율 주행 제동모드에서 특정 조건을 판단하고, 그 조건에 따라 제1 모터(30) 및 제2 모터(40)의 구동 여부를 제어한다.

제어부(50)는 제1 모터(30) 또는 제2 모터(40)가 정상 작동 조건을 만족하는지 판단한다. 모터의 정상 여부 판단은 모터에 전류를 인가했을 때 모터 위치 센서(35, 45)에 의해 모터의 회전 위치 또는 회전각이 변하는지 여부를 실시간으로 센싱함으로써 확인될 수 있다. 예를 들어, 제1 모터(30)에 전류를 인가해도 회전 위치가 변하지 않으면 제어부(50)는 제1 모터(30)가 고장이라고 판단할 수 있다.

제1 모터(30) 및 제2 모터(40)가 정상이라고 판단되면, 제어부(50)는 급제동 조건 또는 압력 조건을 만족하는지 판단한다. 여기서, 급제동 조건 또는 압력 조건은 동시에 판단될 수 있다.

차량이 자율 주행 모드로 주행 중 급제동할 상황이 발생하면 큰 제동력이 요구될 수 있다. 따라서 제어부(50)는 이러한 제동력을 만족하기 위해 제1 모터(30) 및 제2 모터(40)를 모두 구동하도록 제어한다. 급제동 조건은 압력 센서(7)에 의한 센싱값을 감지함으로써 설정될 수 있다.

반대로, 급제동할 상황이 아니라면 파워 실린더(20) 내 압력이 압력 조건을 만족하는지 판단한다.

압력 조건은 압력 센서(7)에 의해 센싱된 파워 실린더(20) 내의 압력이 미리 설정된 기준 압력과 비교함으로써 설정된다. 여기서 기준 압력은 제1 모터(30) 또는 제2 모터(40)의 용량을 고려하여 설정될 수 있다. 예를 들어, 메인 엑츄에이터인 제1 모터(30)의 용량을 100이라 하고, 리던던시 엑츄에이터인 제2 모터(40)의 용량을 60이라고 하면, 모터의 구동력으로 환산한 기준 압력은 100 보다 작은 값으로 설정될 수 있다.

만일, 파워 실린더(20) 내의 압력이 기준 압력 보다 작으면 제1 모터(30)에 의해 충분한 제동력이 발생될 수 있으므로 제어부(50)는 제1 모터(30)만 작동되도록 제어한다.

반대로, 파워 실린더(20) 내의 압력이 기준 압력 보다 크면 제어부(50)는 제1 모터(30)와 제2 모터(40)를 모두 구동하도록 제어한다. 이때, 제1 모터(30)와 제2 모터(40)에 구동력을 배분하는 방식이 다양할 수 있다. 본 명세서에서는 제1 배분 방식과 제2 배분 방식을 살펴본다.

제1 배분 방식에 따르면, 제1 모터(30)에는 제1 모터(30)의 용량 보다 작도록 설정된 기준 구동력을 배분하고, 제2 모터(40)에는 나머지 구동력을 배분한다. 상술한 예에서, 파워 실린더(20) 내 압력을 모터의 구동력으로 환산한 값이 120이고, 제1 모터(30)의 기준 구동력을 80이라고 설정하면, 제어부(50)는 제1 모터(30)에 구동력이 80이 되도록 배분하고, 제2 모터(40)에 40이 되도록 배분한다. 물론, 모터의 구동력으로 환산한 기준 압력과 기준 구동력은 같은 값으로 설정될 수도 있고, 다른 값으로 설정될 수도 있다. 제1 배분 방식은 어느 하나의 모터 구동력을 일정 기준값으로 설정하는 정액 개념의 배분 방식이다.

제2 배분 방식에 따르면, 미리 설정된 일정 비율에 따라 제1 모터(30)와 제2 모터(40)의 구동력이 배분된다. 상술한 예에서, 파워 실린더(20) 내 압력을 모터의 구동력으로 환산한 값이 120이고, 미리 설정된 일정 비율인 제1 모터: 제2 모터 = 6:4 라면, 제어부(50)는 제1 모터(30)에 구동력이 72가 되도록 배분하고, 제2 모터(40)에 48이 되도록 배분한다. 제2 배분 방식은 정률 개념의 배분 방식이다.

제1 배분 방식 및 제2 배분 방식에 따르더라도, 파워 실린더(20) 내 압력 크기가 커져 각 모터(30, 40)의 최대 용량까지 필요한 경우라면 제어부(50)는 각 모터의 최대 구동력이 배분되도록 제어할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 제1 모터(30)와 제2 모터(40)가 동일 방향으로 회전하면, 자율 주행 제어부(미도시)에서 요구되는 제동압을 만족시키기 위해 제1 모터(30)와 제2 모터(40)의 구동력이 함께 인가될 수 있으므로, 어느 한 모터에 과도한 구동력을 요구하는 것이 방지될 수 있는 것이다.

한편, 제1 모터(30) 및 제2 모터(40) 중 어느 하나가 고장인 것으로 판단되면, 제어부(50)는 나머지 모터의 정상 여부를 판단한다. 만일, 나머지 모터 역시 고장인 것으로 판단되면 더 이상 자율 주행 제동모드가 수행될 수 없으므로, 제어부(50)는 운전자 수동 제동모드로 전환하도록 제어한다. 운전자 수동 제동모드로 전환되면 HCU(Hydraulic Control Unit) 내 밸브가 작동되고, 운전자의 답력에 의해 제동력이 발생된다.

반대로, 나머지 모터가 정상이라고 판단되면 제어부(50)는 정상 모터가 계속 작동하도록 제어한다. 이때, 제어부(50)는 고장 시점을 고장 모터로부터 마지막으로 회전 위치 또는 회전각을 입력 받은 시점으로 판단하고, 고장 위치를 모터 위치 센서(35, 45)로부터 입력 받은 회전자()의 회전 위치로 판단한다. 따라서, 제어부(50)는 고장 시점 이후에는 정상 모터가 작동하도록 제어하고, 고장 위치부터 정상 모터가 계속 작동되도록 제어한다. 제어부(50)의 모터 고장 여부 판단 및 정상 모터의 위치 제어는 실시간으로 빠르게 수행되므로 응답 지연 최소화로 인해 차량 내 탑승자가 느끼는 제동 밀림 방지가 가능하다. 한편, 이 경우, 파워 실린더(20) 내 압력이 정상 모터의 용량을 초과한다면 위험한 상황이 발생될 수 있으므로, 제어부(50)는 경고 메시지를 출력하거나, 운전자 수동 제동모드로 전환하도록 제어할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 엑츄에이터로 구성된 자율 주행 차량용 전동식 브레이크 부스터의 제어 과정을 나타낸 순서도이다.

이하, 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 엑츄에이터로 구성된 자율 주행 차량용 전동식 브레이크 부스터의 제어 과정을 설명한다.

우선, 제어부(50)는 제1 모터(30)가 정상 작동하는지 판단한다(S10). 만일, 제1 모터(30)가 정상이라면 파워 실린더(20) 내 압력이 기준 압력 보다 작은지 판단한다(S20). 이때, 파워 실린더(20) 내 압력이 기준 압력 보다 크다면 제1 모터(30) 및 제2 모터(40)의 동시 제어를 수행하고(S32), 파워 실린더(20) 내 압력이 기준 압력 보다 작다면 급제동 여부(S30)를 판단한다. 여기서 급제동 상황이 아니라면 제어부(50)는 제1 모터(30)가 작동하도록 제어하고(S34), 급제동 상황이라면 제1 모터(30) 및 제2 모터(40)의 동시 제어를 수행한다(S32).

한편, 제어부(50)는 제1 모터(30)가 정상이 아니라면, 제1 모터(30)의 고장 시점 및 고장 위치를 입력 받고(S12), 제2 모터(40)의 정상 여부를 판단한다(S40). 만일, 제2 모터(40)가 고장이라면 제어부(50)는 자율 주행 제동모드에서 운전자 수동 제동모드로 전환하도록 제어한다(S42). 반대로 제2 모터(40)가 정상이라면 제어부(50)는 입력 받은 고장 시점 및 고장 위치부터 제2 모터(40)가 작동하도록 제어한다(S44).

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양하게 수정 및 변형될 수 있음은 물론이다.

1 : 페달 2 : 답력 센서
3 : 마스터 실린더 7 : 압력 센서
10 : 바디부 20 : 파워 실린더
22 : 구동축 24 : 피스톤
30 : 제1 모터 32 : 제1 회전자
35 : 제1 모터 위치 센서 40 : 제2 모터
42 : 제2 회전자 45 : 제2 모터 위치 센서
50 : 제어부

Claims

자율 주행 제동모드에서 제동압을 생성하는 파워 실린더와 운전자 수동 제동모드에서 제동압을 생성하는 마스터 실린더를 수용하는 바디부;
상기 파워 실린더 내에서 축 방향으로 이동 가능하도록 형성되고, 피스톤이 결합된 구동축;
상기 구동축의 일측에 연결되어 상기 구동축에 구동력을 제공하는 제1 모터;
상기 구동축의 타측에 연결되어 상기 제1 모터에 의한 구동력 방향과 동일 방향으로 상기 구동축에 구동력을 제공하는 제2 모터; 및
상기 제1 모터 또는 제2 모터의 정상 여부를 판단하고, 상기 파워 실린더 내 압력 크기 또는 급제동 여부에 따라 상기 제1 모터 및 제2 모터를 동시 제어하거나 분리 제어하는 제어부;를 포함하는 듀얼 엑츄에이터로 구성된 자율 주행 차량용 전동식 브레이크 부스터.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 모터 또는 제2 모터 중 하나는 상기 피스톤을 내부에 수용하면서 이동 시키도록 중공 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 듀얼 엑츄에이터로 구성된 자율 주행 차량용 전동식 브레이크 부스터.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 모터 및 제2 모터는 각각 독립된 전원에 연결되어 전력을 공급받는 것을 특징으로 하는 듀얼 엑츄에이터로 구성된 자율 주행 차량용 전동식 브레이크 부스터.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 모터 및 제2 모터의 각각에는 모터 회전자의 회전 위치를 센싱하도록 모터 위치 센서가 연결되는 것을 특징으로 하는 듀얼 엑츄에이터로 구성된 자율 주행 차량용 전동식 브레이크 부스터.
제 1 항에 있어서,
상기 파워 실린더에는 상기 파워 실린더 내 압력을 센싱하도록 압력 센서가 연결되는 것을 특징으로 하는 듀얼 엑츄에이터로 구성된 자율 주행 차량용 전동식 브레이크 부스터.
제 1 항에 있어서,
상기 마스터 실린더와 파워 실린더는 서로 교차하도록 구성되고, 상기 제1 모터와 제2 모터는 상기 마스터 실린더를 사이에 두고 상기 바디부의 양측에 형성되는 것을 특징으로 하는 듀얼 엑츄에이터로 구성된 자율 주행 차량용 전동식 브레이크 부스터.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 제1 모터 및 제2 모터 중 어느 하나가 고장인 것으로 판단되면 나머지 정상 모터가 작동하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 듀얼 엑츄에이터로 구성된 자율 주행 차량용 전동식 브레이크 부스터.
제 4 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 제1 모터 및 제2 모터 중 어느 하나가 고장인 것으로 판단되면 상기 모터 위치 센서에 의해 센싱된 회전 위치부터 나머지 정상 모터가 작동하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 듀얼 엑츄에이터로 구성된 자율 주행 차량용 전동식 브레이크 부스터.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 제1 모터 및 제2 모터가 모두 고장인 것으로 판단되면 자율 주행 모드에서 운전자 수동 제동모드로 변환하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 듀얼 엑츄에이터로 구성된 자율 주행 차량용 전동식 브레이크 부스터.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 급제동 상황이 아니거나 상기 파워 실린더 내 압력이 미리 설정된 기준 압력 보다 작으면 제1 모터 또는 제2 모터 중 어느 하나만 작동하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 듀얼 엑츄에이터로 구성된 자율 주행 차량용 전동식 브레이크 부스터.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 급제동 상황이거나 상기 파워 실린더 내 압력이 미리 설정된 기준 압력 보다 크면 제1 모터 및 제2 모터를 동시 제어 하는 것을 특징으로 하는 듀얼 엑츄에이터로 구성된 자율 주행 차량용 전동식 브레이크 부스터.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 제1 모터 및 제2 모터를 동시 제어하여 구동력을 배분하는 경우에, 적어도 어느 하나의 모터는 그 용량 보다 작은 구동력을 갖도록 배분시키는 것을 특징으로 하는 듀얼 엑츄에이터로 구성된 자율 주행 차량용 전동식 브레이크 부스터.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 제1 모터 및 제2 모터를 동시 제어하여 구동력을 배분하는 경우에, 미리 설정된 일정 비율을 갖도록 배분시키는 것을 특징으로 하는 듀얼 엑츄에이터로 구성된 자율 주행 차량용 전동식 브레이크 부스터.