KR20220159559A - 전자식 제동장치 및 그 제어방법 - Google Patents

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이지상
정태천
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현대모비스 주식회사
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Abstract

전자식 제동장치 및 그 제어방법을 개시한다.
본 개시의 일 실시예에 의하면, 메인바디, 메인바디 내부에 이동가능하도록 수용되는 메인피스톤, 메인바디 내부에 형성되어 적어도 하나의 휠브레이크와 연결되는 메인챔버, 회전력을 발생시키는 모터, 일측이 모터와 연결되고 타측이 메인피스톤과 연결되어 모터의 회전운동을 직선운동으로 변환하는 동력변환부를 포함하고, 메인피스톤의 이동에 의해 유압을 발생시키는 메인 마스터실린더; 모터의 회전거리를 감지하도록 배치된 모터위치센서; 및 모터의 회전거리를 기초로 메인피스톤의 변위를 연산하고, 모터에 공급되는 전류량을 조절하여 메인피스톤을 기 설정된 초기위치로 이동시키도록 제어를 수행하는 제동제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 제동장치를 제공한다.

Description

전자식 제동장치 및 그 제어방법{Electro Mechanical Brake And Control Method Thereof}
본 개시는 전자식 제동장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 개시에 대한 배경정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
전자식 제동장치는 운전자가 브레이크페달을 밟는 힘을 전기적 신호로 전환하고, 제동제어부가 전기적 신호를 기초로 액추에이터를 구동하여 각 휠에 제동력을 인가하는 장치이다.
운전자가 운전 중 브레이크페달을 답입할 경우 제동제어부는 액추에이터를 구동하여 메인 마스터실린더 내 메인피스톤을 움직여 각 휠에 유압을 공급한다. 운전자가 브레이크페달 답입을 종료하게 되면 제동제어부는 메인피스톤을 기 설정된 초기위치로 이동시킨다.
액추에이터의 모터의 회전운동을 메인피스톤의 직선운동으로 변환하기 위한 장치들에는 스크류 등이 있다. 스크류들이 맞물린 위치에는 틈이 생기는데 이러한 틈에 의해 백래쉬 현상이 발생한다. 백래쉬 현상은 모터를 회전시킬 때 무효 스트로크를 발생시킬 수 있다. 또한, 백래쉬 현상에 의해 제동제어부가 모터 구동 시 소음이 발생되고 제동 응답속도가 지연되는 문제가 발생한다.
이에, 본 개시는 차량 제동시 백래쉬 현상으로부터 발생하는 문제점을 해결하는 데 주된 목적이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 개시의 일 실시예에 의하면, 메인바디, 메인바디 내부에 이동가능하도록 수용되는 메인피스톤, 메인바디 내부에 형성되어 적어도 하나의 휠브레이크와 연결되는 메인챔버, 회전력을 발생시키는 모터, 일측이 모터와 연결되고 타측이 메인피스톤과 연결되어 모터의 회전운동을 직선운동으로 변환하는 동력변환부를 포함하고, 메인피스톤의 이동에 의해 유압을 발생시키는 메인 마스터실린더; 모터의 회전거리를 감지하도록 배치된 모터위치센서; 및 모터의 회전거리를 기초로 메인피스톤의 변위를 연산하고, 모터에 공급되는 전류량을 조절하여 메인피스톤을 기 설정된 초기위치로 이동시키도록 제어를 수행하는 제동제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 제동장치를 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 전자식 제동장치는 액추에이터 작동시 무효 스트로크를 저감하여 제동 응답속도를 개선할 수 있는 효과가 있다.
또한, 백래쉬 현상을 방지하여 액추에이터 작동시 소음의 크기를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 전자식 제동장치의 유압 회로도이다.
도 2는 도 1의 메인 마스터실린더의 동작과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 메인 마스터실린더의 동작과정을 설명하기 위한 그래프이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 전자식 제동장치 제어방법의 흐름도이다.
이하, 본 개시의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 개시를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 개시에 따른 실시예의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, i), ii), a), b) 등의 부호를 사용할 수 있다. 이러한 부호는 그 구성요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 부호에 의해 해당 구성요소의 본질 또는 차례나 순서 등이 한정되지 않는다. 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함' 또는 '구비'한다고 할 때, 이는 명시적으로 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서, '좌측' 및 '우측'이라는 용어는 어떠한 구성요소가 도면 상에 도시된 방향을 나타내기 위함에 불과하며, 그 배치 방향 및 위치로 본 개시 내용이 한정 해석되지 않는다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 전자식 제동장치의 유압회로도이다.
도 1을 참조하면, 차량용 제동장치(100)는 복수의 휠브레이크(w1, w2, w3 및 w4), 백업 마스터실린더(110), 메인 마스터실린더(120) 및 제동제어부(130)의 전부 또는 일부를 포함한다.
복수의 휠브레이크(w1, w2, w3 및 w4)는, 차량의 후방 좌측의 휠을 제동하는 제1 휠브레이크(w1), 차량의 후방 우측의 휠을 제동하는 제2 휠브레이크(w2), 차량의 전방 좌측의 휠을 제동하는 제3 휠브레이크(w3) 및 차량의 전방 우측의 휠을 제동하는 제4 휠브레이크(w4)를 포함한다. 여기서 제1 내지 제4 휠브레이크(w1 내지 w4)는 설명의 편의를 위해 형식상 정의한 것으로, 제1 내지 제4 휠브레이크(w1 내지 w4) 각각의 위치는 위에 정의한 위치에 한정되지 않는다.
백업 마스터실린더(110)는 백업바디(backup body, 111), 제1 백업피스톤(first backup piston, 112), 제2 백업피스톤(second backup piston, 113), 반력댐퍼(reaction force damper, 115), 제1 탄성부재(first elastic member, 116) 및 제2 탄성부재(second elastic member, 117)의 전부 또는 일부를 포함할 수 있다.
백업바디(111)는 내부가 빈 구조로 형성된다. 제1 백업피스톤(112) 및 제2 백업피스톤(113)은 좌우 직선 이동이 가능하도록 백업바디(111)의 내부 공간에 배치된다. 제1 백업챔버(first backup chamber, 118)는 제1 백업피스톤(112) 및 제2 백업피스톤(113) 사이에 해당하는 백업바디(111)의 내부 공간을 의미한다. 제2 백업챔버(second backup chamber, 119)는 제2 백업피스톤(113)의 좌측에 형성된 백업바디(111)의 내부 공간을 의미한다. 도 1에는 두 개의 백업챔버를 가진 백업 마스터실린더(110)가 도시되어 있으나, 백업챔버의 개수는 이에 한정되지 않는다.
백업바디(111)는 우측단이 개방되도록 형성된다. 백업바디(111)의 개방된 우측단에는 제1 백업피스톤(112)의 좌측단이 삽입 배치된다. 즉, 백업바디(111)의 개방된 우측단은 제1 백업피스톤(112)에 의해 폐쇄된다. 제1 백업피스톤(112)의 우측단은 백업바디(111)의 우측단으로부터 돌출되도록 배치되며, 그 돌출된 제1 백업피스톤(112)의 우측단에는 브레이크페달(brake pedal, 101)이 연결된다. 브레이크페달(101)에는 운전자가 브레이크페달(101)을 밟는 경우 브레이크페달(101)의 답입량을 감지하는 스트로크센서(stroke sensor, 102)가 배치될 수 있다. 제1 백업피스톤(112)은 백업바디(111)의 내벽과 밀착된 채로 좌우로 직선 이동 가능하도록 배치된다.
제2 백업피스톤(113)은 백업바디(111)의 내벽과 밀착된 채로 좌우로 직선 이동할 수 있도록 백업바디(111) 내부에 배치된다. 제2 백업피스톤(113)은 제1 백업피스톤(112) 및 시뮬레이션 피스톤(114a) 사이에 이격되어 배치된다.
제2 백업피스톤(113)은 내부가 빈 구조로 형성될 수 있다. 제2 백업피스톤(113)은 제1 백업피스톤(112)을 향하는 우측면이 막혀 있고, 좌측면이 개방되도록 형성될 수 있다. 제2 백업피스톤(113)은 백업바디(111)의 내벽과 밀착된 채로 좌우로 직선 이동 가능하도록 배치된다.
제1 백업피스톤(112) 및 제2 백업피스톤(113)은 브레이크페달(101)의 답입에 의해 제1 백업챔버(118) 및 제2 백업챔버(119)를 압축할 수 있다.
제1 탄성부재(116)는 제1 백업피스톤(112)과 제2 백업피스톤(113) 사이에 배치된다. 제1 탄성부재(116)는 스프링(spring)으로 형성될 수 있다. 제1 탄성부재(116)의 일단은 제1 백업피스톤(112)을 탄성 지지(elastically support)하고, 제1 탄성부재(116)의 타단은 제2 백업피스톤(113)을 탄성 지지한다.
제2 탄성부재(117)는 제2 백업피스톤(113)의 좌측에 배치된다. 제2 탄성부재(117)는 스프링으로 형성될 수 있다. 제2 탄성부재(117)의 일단은 제2 백업피스톤(113)을 탄성 지지한다.
반력댐퍼(115)는 제2 백업피스톤(113)의 내부에 배치될 수 있다. 운전자가 브레이크페달(101)을 밟을 경우 반력댐퍼(115)는 제2 백업피스톤(113)이 좌측으로 이동되는데, 이 때 반력댐퍼(115)가 압축되면서 운전자에게 반력감을 느끼게 한다. 반력댐퍼(115)는 고무(rubber) 또는 스프링으로 형성될 수 있고, 고무 또는 스프링의 탄성 복원력(elastic resilience)에 의해 브레이크페달(101)을 밟는 운전자에게 반력감을 느끼게 할 수 있다. 반력댐퍼(115)의 배치 형태는 이에 한정되지 않고 운전자에게 반력감을 느끼도록 할 수 있는 한도 내에서 백업 마스터실린더(110) 내부에 배치될 수 있다.
메인 마스터실린더(120)는 메인바디(main body, 121), 메인피스톤(main piston, 122), 액추에이터(actuator, 150) 및 메인스토퍼(main stopper, 124)의 전부 또는 일부를 포함한다. 즉, 메인 마스터실린더(120)는 내부 공간이 메인피스톤(122)에 의해 제1 메인챔버(125) 및 제2 메인챔버(126)로 분할되고, 제동제어부(130)의 구동신호에 따라 복수의 휠브레이크(w1, w2, w3 및 w4) 및 시뮬레이션 챔버 중 어느 하나 이상에게 유압을 공급할 수 있는 액추에이터(150)를 포함할 수 있다.
메인바디(121)는 내부가 빈 중공(hollow) 구조로 형성된다. 메인피스톤(122)은 메인바디(121)의 내부 공간에서 좌우로 직선 이동할 수 있도록 배치된다. 메인바디(121)의 내부 공간은 메인피스톤(122)에 의해 두 개의 공간으로 나뉘어진다. 제1 메인챔버(first main chamber, 125)는 메인피스톤(122) 좌측에 해당하는 메인바디(121)의 내부 공간을 의미한다. 제2 메인챔버(second main chamber, 126)는 메인피스톤(122) 우측에 해당하는 메인바디(121)의 내부 공간을 의미한다.
메인피스톤(122)이 우측으로 전진하게 되면, 제1 메인챔버(125)는 넓어지게 되고 제2 메인챔버(126)는 좁아지게 된다. 반대로 메인피스톤(122)이 좌측으로 후진하게 되면, 제1 메인챔버(125)는 좁아지게 되고 제2 메인챔버(126)는 넓어지게 된다.
메인바디(121)는 좌측단 및 우측단이 개방된다. 메인바디(121)의 우측단은 완전히 개방되고, 메인바디(121)의 좌측단은 가운데 일부만 개방된다.
액추에이터(150)는 모터(motor, 152) 및 동력변환부를 포함한다. 동력변환부는 수스크류(male screw, 153) 및 암스크류(female screw, 154)를 포함한다. 수스크류(153)는 수스크류(153)의 우측단이 메인바디(121)의 개방된 좌측단에 삽입되도록 배치된다. 수스크류(153)의 우측단은 메인바디(121)의 내부에서 메인피스톤(122)과 연결된다. 수스크류(153)는 메인피스톤(122)과 일체로 형성될 수 있다. 수스크류(153)의 직경은 메인피스톤(122)의 직경보다 작게 형성된다. 암스크류(154)의 내주면에는 나선(spiral)이 형성된다. 수스크류(153)에는 암스크류(154)의 나선과 맞물리는 나선이 외주면에 형성되어 암스크류(154)의 내부로 삽입된다.
수스크류(153)의 좌측단은 메인바디(121)의 좌측단으로부터 돌출되도록 배치되며, 돌출된 수스크류(153)의 좌측단에는 수스크류(153)를 회전시키는 모터(152)가 배치된다. 모터(152)에는 모터(152)의 회전거리를 감지하도록 모터위치센서가 배치된다. 제동제어부(130)는 모터위치센서를 이용하여 모터(152)의 회전거리를 측정하고, 모터(152)의 회전거리를 메인피스톤(122)의 이동거리로 환산한다.
수스크류(153)는 모터(152)의 로터축(rotor shaft)과 연결된다. 수스크류(153)는 모터(152)의 로터축이 회전될 때 함께 회전되면서 수스크류(153)와 맞물려 배치된 암스크류(154)를 직선 이동시킨다. 즉, 수스크류(153) 및 암스크류(154)는 모터(152)의 회전운동을 직선운동으로 변환하여 수스크류(153)와 연결된 메인피스톤(122)을 좌우로 직선 이동시킬 수 있다.
수스크류(153)와 암스크류(154)가 맞물리는 공간에는 틈이 발생하게 되는데, 이러한 틈에 의해 백래쉬(backlash) 현상이 발생하게 된다. 백래쉬 현상은 액추에이터(150)가 동작할 때 동작지연 및 소음을 발생시킨다.
차량 주행 중 감속상황이 발생하면 모터(152)의 회전에 의해 수스크류(153)가 회전되어 메인피스톤(122)을 우측으로 직선이동시키게 된다. 감속상황이 종료된 경우 메인피스톤(122)을 좌측으로 이동시켜 기 설정된 초기위치로 되돌아오도록 제동제어부(130)가 모터(152)를 제어한다. 제동제어부(130)는 모터(152)의 회전거리를 기초로 메인피스톤(122)의 변위를 연산하고, 모터(152)에 공급되는 전류량을 조절하여 메인피스톤(122)을 기 설정된 초기위치로 이동시킬 수 있다.
여기서 기 설정된 초기위치는 메인피스톤(122)의 좌측 최대이동거리로부터 기 설정된 거리만큼 우측으로 떨어진 위치를 의미한다. 즉, 기 설정된 초기위치는 메인피스톤(122)이 메인바디(121) 내에서 더 이상 후진할 수 없는 위치로부터 일정 거리 떨어진 위치를 의미한다.
메인피스톤(122)을 좌측으로 이동시켜 기 설정된 초기위치에 정지시킨 후, 다시 메인피스톤(122)을 우측으로 이동시킬 때에는 수스크류(153)와 암스크류(154)의 맞물린 나선 사이에 형성된 틈에 의해 백래쉬 현상이 발생할 수 있다. 따라서 모터(152)를 회전시키더라도 백래쉬 현상에 의해 초기에는 메인피스톤(122)이 이동하지 않아 차량 제동에 지연이 발생할 수 있다.
본 개시는 차량의 감속상황이 종료되어 메인피스톤(122)을 기 설정된 초기위치로 되돌려놓은 후의 추가적인 제어를 통해 전술한 문제를 해결할 수 있다. 구체적인 방법에 대해서는 후술한다.
메인스토퍼(124)는 메인스토퍼(124)의 좌측단이 메인바디(121)의 개방된 우측단에 삽입되도록 배치된다. 즉, 메인바디(121)의 개방된 우측단은 메인스토퍼(124)에 의해 폐쇄된다.
메인피스톤(122)은 메인바디(121)의 내벽과 밀착된 채 좌우로 직선 이동할 수 있도록 배치된다. 구체적으로, 메인피스톤(122)은 외측 둘레면 중 가운데가 메인바디(121)의 내측벽과 밀착되고, 외측 둘레면 중 좌측단 및 우측단은 메인바디(121)의 내측벽으로부터 이격되도록 배치된다. 메인피스톤(122)은 가운데가 중공으로 형성된다. 수스크류(153) 또한 가운데가 중공(hollow)으로 형성된다. 메인스토퍼(124)는 메인피스톤(122) 및 수스크류(153)를 관통(penetration)하여 배치된다.
제1 메인챔버(125)에는 메인피스톤(122) 및 수스크류(153)가 배치되지만, 제2 메인챔버(126)에는 수스크류(153)가 배치되지 않는다. 따라서, 메인피스톤(122)이 우측으로 전진할 때 제2 메인챔버(126)의 유효단면적(effective cross sectional area)은 제1 메인챔버(125)의 유효단면적보다 크게 형성된다.
메인 마스터실린더(120)는 모터(152)의 회전으로 유압을 생성하고, 생성된 유압을 복수의 휠브레이크(w1, w2, w3 및 w4)에 공급한다. 구체적으로, 운전자가 브레이크페달(101)을 밟을 경우, 스트로크센서(102)가 브레이크페달(101)의 스트로크를 감지하여 감지신호(detection signal)를 제동제어부(130)에게 송신하고, 제동제어부(130)는 스트로크센서(102)로부터 수신한 신호를 기초로 브레이크페달(101)의 답입량을 연산한다. 제동제어부(130)는 연산된 답입량에 근거하여 모터(152)를 제어함으로써 메인 마스터실린더(120)에서 생성되는 유압을 제어할 수 있다.
이상에서 설명한 복수의 휠브레이크(w1, w2, w3 및 w4), 백업 마스터실린더(110) 및 메인 마스터실린더(120)를 이용한 제동 구조를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
제1 메인유로(first main flow path, 165)의 일단은 제1 메인챔버(125)에 연결된다. 구체적으로, 제1 메인유로(165)의 일단은 제1 메인챔버(125)로부터 제1 메인유로(165)에게 유압이 전달될 수 있도록 메인바디(121)에 연결된다.
제1 메인유로(165)의 타단에는 제1 메인유로(165)를 개폐하는 제1 메인 컨트롤밸브(first main control valve, 191)가 배치된다. 제1 메인 컨트롤밸브(191)는 백업 마스터실린더(110) 또는 메인 마스터실린더(120)로부터 공급되는 유압을 단속(regulation)할 수 있다.
제1 메인 컨트롤밸브(191)는 제동제어부(130)의 제어신호(control signal)에 따라 제1 메인유로(165)를 개폐할 수 있는 솔레노이드 밸브(solenoid valve)이다. 예컨대, 제1 메인 컨트롤밸브(191)는 제1 메인챔버(125)의 유압을 제1 및 제2 휠브레이크(w1 및 w2)에게 공급하는 유로에 배치될 수 있다.
제1 메인 컨트롤밸브(191)에는 제1 메인 컨트롤 체크밸브(first main control check valve, 191a)가 추가적으로 배치된다. 제1 메인 컨트롤 체크밸브(191a)는 제1 메인챔버(125) 내의 유압이 일정 압력 이상일 때 개방되어, 제1 메인 컨트롤밸브(191)가 닫힌 상태에서 제1 메인챔버(125) 내의 유압이 제1 및 제2 휠브레이크(w1 및 w2)로 공급될 수 있도록 우회시키는 역할을 한다.
제2 메인유로(second main flow path, 166)의 일단은 제2 메인챔버(126)에 연결된다. 구체적으로, 제2 메인유로(166)의 일단은 제2 메인챔버(126)로부터 제2 메인유로(166)에게 유압이 전달될 수 있도록 메인바디(121)에 연결된다.
제2 메인유로(166)의 타단에는 제2 메인유로(166)를 개폐하는 제2 메인 컨트롤밸브(second main control valve, 192)가 배치된다. 제2 메인 컨트롤밸브(192)는 제동제어부(130)의 제어신호에 따라 제2 메인유로(166)를 개폐할 수 있는 솔레노이드 밸브이다. 예컨대, 제2 메인 컨트롤밸브(192)는 제2 메인챔버(126)의 유압을 제3 및 제4 휠브레이크(w3 및 w4)에게 공급하는 유로에 배치될 수 있다.
제2 메인 컨트롤밸브(192)에는 제2 메인 컨트롤 체크밸브(second main control check valve, 192a)가 추가적으로 배치된다. 제2 메인 컨트롤 체크밸브(192a)는 제2 메인챔버(126) 내의 유압이 일정 압력 이상일 때 개방되어, 제2 메인 컨트롤밸브(192)가 닫힌 상태에서 제2 메인챔버(126) 내의 유압이 제3 및 제4 휠브레이크(w3 및 w4)로 공급될 수 있도록 우회시키는 역할을 한다.
제1 브레이크유로(first brake flow path, 161)의 일단에는 제1 메인 컨트롤밸브(191)가 배치된다. 즉, 제1 메인 컨트롤밸브(191)는 제1 메인유로(165)와 제1 브레이크유로(161) 사이에 배치되어 있다.
제1 브레이크유로(161)에는 제1 휠브레이크(w1)에게 전달되는 유압을 조절할 수 있는 제1 인렛밸브(first inlet valve, 181) 및 제2 휠브레이크(w2)에게 전달되는 유압을 조절할 수 있는 제2 인렛밸브(second inlet valve, 182)가 배치된다.
제1 인렛밸브(181) 및 제2 인렛밸브(182)는 제동제어부(130)의 제어신호에 따라 제1 브레이크유로(161)를 개폐할 수 있는 솔레노이드 밸브이다.
제1 인렛밸브(181) 및 제2 인렛밸브(182)에는 제1 인렛 체크밸브(first inlet check valve, 181a) 및 제2 인렛 체크밸브(second inlet check valve, 182a)가 포함될 수 있다. 제1 인렛 체크밸브(181a) 및 제2 인렛 체크밸브(182a)는 유압 오일이 제1 휠브레이크(w1) 및 제2 휠브레이크(w2) 방향이 아닌 반대 방향으로 역류(reflux)하는 것을 방지하기 위한 체크밸브이다.
제1 브레이크유로(161)의 타단에는 제1 휠브레이크(w1) 및 제2 휠브레이크(w2)가 배치된다. 제1 브레이크유로(161)와 제1 회수유로(return flow path, 162) 사이에는 제1 아웃렛밸브(first outlet valve, 185) 및 제2 아웃렛밸브(second outlet valve, 186)가 배치되어 있다. 제1 아웃렛밸브(185) 및 제2 아웃렛밸브(186)는 제동제어부(130)의 제어신호에 따라 개폐를 조절하여 제1 휠브레이크(w1) 및 제2 휠브레이크(w2)에게 제공된 유압 오일을 회수하기 위해 배치된 솔레노이드 밸브이다.
예컨대, 운전자가 브레이크페달(101) 답입 시 또는 차량 자율주행(autonomous driving) 중 제동 또는 감속 상황 발생 시에는 제동제어부(130)가 제1 인렛밸브(181) 및 제2 인렛밸브(182)를 여는 제어를 수행하여 제1 휠브레이크(w1) 및 제2 휠브레이크(w2)에 제동력을 제공할 수 있다.
반대로, 운전자가 브레이크페달(101) 답입을 마친 후 또는 차량 자율주행 중 제동 상황 종료 후에는 제동제어부(130)가 제1 인렛밸브(181) 및 제2 인렛밸브(182)를 닫는 제어를 수행하여 제1 휠브레이크(w1) 및 제2 휠브레이크(w2)에 제공되는 유압을 단속하고, 제1 아웃렛밸브(first outlet valve, 185) 및 제2 아웃렛밸브(second outlet valve, 186)를 열어 유압 오일을 회수할 수 있다.
제1 회수유로(first return flow path, 162)는 회수된 유압 오일을 리저버(reservoir)로 전달하기 위한 유로이다. 여기서 리저버는 유압 오일이 저장되는 오일 탱크(oil tank)이다.
제2 브레이크유로(second brake flow path, 163), 제2 회수유로(second return flow path, 164), 제3 인렛밸브(third inlet valve, 183), 제4 인렛밸브(fourth inlet valve, 184), 제3 인렛 체크밸브(third inlet check valve, 183a), 제4 인렛 체크밸브(fourth inlet check valve, 184a), 제3 아웃렛밸브(third outlet valve, 187), 제4 아웃렛밸브(fourth outlet valve, 188), 제3 휠브레이크(w3) 및 제4 휠브레이크(w4)의 구성에 대한 설명 및 각 구성간 결합관계는 이상에서 설명한 내용과 대응되어 동일하므로 중복되는 부분에 대한 설명은 생략한다.
제3 회수유로(third return flow path, 168)의 일단은 리저버와 연결된다. 제3 회수유로(168)의 타단은 두개로 분기되어, 하나는 제1 회수유로(162)와 연결되고 다른 하나는 제2 회수유로(164)와 연결된다. 제3 회수유로(168)와 제2 메인유로(166) 사이에는 유로를 개폐하는 제2 백업밸브(first backup valve, 195)가 배치된다. 제2 백업밸브(195)는 솔레노이드 밸브이다.
혼합 유로(167)의 일단은 제1 브레이크유로(161)와 연결되어 있고, 혼합 유로(167)의 타단은 제2 브레이크유로(163)와 연결된다. 혼합 유로(167)에는 제동제어부(130)의 제어신호에 따라 혼합 유로(167)를 개폐할 수 있는 혼합밸브(193)가 배치되어 있다. 혼합밸브(193)는 솔레노이드 밸브이다. 혼합밸브(193)는 유압이 복수의 휠브레이크(w1, w2, w3 및 w4)에게 공급되도록 유압을 조절하는 밸브이다.
공급유로(supply flow path, 173)의 일단에는 리저버가 연결되고, 공급유로(173)의 타단에는 공급 체크밸브(supply check valve, 105)가 연결된다. 여기서 공급 체크밸브(105)는 리저버가 제1 메인유로(165)에 공급하는 유압 오일이 역류하는 것을 방지한다.
제1 백업유로(first backup flow path, 171)의 일단에는 리저버가 연결되고, 제1 백업유로(171)의 타단에는 제1 백업챔버(118)가 연결된다. 즉, 제1 백업유로(171)는 유압 오일이 리저버와 제1 백업챔버(118) 사이를 지날 수 있도록 제1 백업챔버(118)와 통하게 백업바디(111)에 연결된다.
제2 백업유로(second backup flow path, 172)의 일단에는 리저버가 연결되고, 제2 백업유로(172)의 타단에는 제2 백업챔버(119)가 연결된다. 즉, 제2 백업유로(172)는 유압 오일이 리저버와 제2 백업챔버(119) 사이를 지날 수 있도록 제2 백업챔버(119)와 통하게 백업바디(111)에 연결된다.
제3 백업유로(third backup flow path, 175)의 일단에는 제1 백업챔버(118)가 연결된다. 즉, 제3 백업유로(175)는 제1 백업챔버(118)에서 공급되는 유압 오일이 지날 수 있도록 제1 백업챔버(118)와 통하게 백업바디(111)에 연결된다. 제3 백업유로(175)의 타단에는 제3 백업유로(175)를 개폐하는 제3 백업밸브(196)가 배치된다.
제4 백업유로(fourth backup flow path, 176)의 일단에는 제2 백업챔버(119)가 연결된다. 즉, 제4 백업유로(176)는 제2 백업챔버(119)에서 공급되는 유압 오일이 지날 수 있도록 제2 백업챔버(119)와 통하게 백업바디(111)에 연결된다. 제4 백업유로(176)의 타단에는 제4 백업유로(176)를 개폐하는 제4 백업밸브(197)가 배치된다. 제1 내지 제4 백업밸브(195, 196 및 197)는 백업 마스터실린더(110)와 메인 마스터실린더(120) 사이의 유압을 단속할 수 있다.
제1 백업밸브(194)는 제2 백업유로(172)와 제4 백업유로(176)사이에 배치되어 유로 개폐를 조절한다. 제1 백업밸브(194), 제2 백업밸브(195), 제3 백업밸브(196) 및 제4 백업밸브(197)는 제동제어부(130)의 제어신호에 의해 개폐를 조절하는 솔레노이드 밸브이다. 여기서 제1 백업밸브(194)는 제2 백업챔버(119)에서 형성되는 유압의 크기가 소정 크기 이상으로 증가하는 것을 방지하는 역할을 한다.
제1 백업밸브(194)는 감압 밸브(pressure reducing valve)라고도 불리며, 제2 백업챔버(119)에서 형성되는 유압이 일정 수준 이상으로 발생한 경우 유압 오일을 리저버로 회수시켜 제2 백업챔버(119) 내부의 유압을 조절할 수 있도록 배치된 밸브이다.
제동제어부(130)는 차량 제동 상황 시 차량의 제동을 위해 유압공급신호(hydraulic pressure supply signal) 및 밸브개폐신호(valve open and close signal)를 생성하도록 구비될 수 있다. 여기서 유압공급신호는 제동제어부(130)가 액추에이터(150)에게 송신하는 신호로서, 액추에이터(150)를 구동하여 유압을 생성하도록 하는 신호이다. 여기서 밸브개폐신호는 제동제어부(130)가 차량용 제동장치(100) 내에 배치된 밸브들에게 송신하는 신호로서, 차량용 제동장치(100) 내에 배치된 여러 밸브들의 개폐를 조절하도록 하는 신호이다. 차량용 제동장치(100)는 밸브개폐신호에 따라 밸브의 개폐를 조절하고, 유압공급신호에 상응하는 유압제동력을 복수의 휠브레이크(w1 내지 w4)에게 공급할 수 있다.
제동제어부(130)는 차량용 제동장치(100)에 포함된 밸브들 및 메인 마스터실린더(120)의 액추에이터(150)를 제어할 수 있다. 즉, 제동제어부(130)는 차량용 제동장치(100)에 포함된 밸브들의 개폐를 조절하는 신호를 송신하여 차량용 제동장치(100) 내 유로에서의 유압 흐름을 제어할 수 있다. 또한, 제동제어부(130)는 차량용 제동장치(100)의 고장 여부를 진단할 수 있고, 진단 결과 신호를 통신부(미도시)에 송신하여 차량 내 다른 제동제어부에게 진단 결과에 대한 정보를 전달할 수 있다.
도 2는 도 1의 메인 마스터실린더의 동작과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 메인 마스터실린더의 동작과정을 설명하기 위한 그래프이다.
도 2의 (a)는 차량 주행 중 감속상황에서 구동되는 메인 마스터실린더(120)를 나타낸 도면이다. 차량 감속상황에서 제동제어부(130)는 모터(152)를 제어하여 메인피스톤(122)을 우측으로 이동시켜 유압을 복수의 휠브레이크(w1, w2, w3 및 w4)에게 전달할 수 있다.
도 2의 (b) 내지 도 2의 (d)에는 차량의 감속상황이 종료되었을 때 메인피스톤(122)을 기 설정된 초기위치로 이동시키는 과정이 도시되어 있다. 여기서 기 설정된 초기위치는 메인피스톤(122)이 메인바디(121)의 좌측 내벽으로부터 d만큼 떨어진 위치를 의미한다. 여기서 d는 2 mm일 수 있다.
차량의 주행 중 감속상황이 발생한 경우 제동제어부(130)는 모터(152)에게 전류를 인가해 메인피스톤(122)을 우측 방향으로 전진시켜 적어도 하나의 휠브레이크(w1, w2, w3 및 w4 중 적어도 하나)에 유압을 공급시킨다. 제동제어부(130)는 외부로부터 감속신호를 수신하거나, 브레이크페달(101)의 답입량을 감지하도록 배치된 스트로크센서(102)로부터 답입신호를 수신하여 감속상황인지 여부를 판단할 수 있다.
감속상황이 종료되면 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 제동제어부(130)는 메인피스톤(122)을 기 설정된 초기위치측 방향으로 이동시키도록 제어를 수행한다.
도 2의 (c)를 참조하면, 제동제어부(130)는 메인피스톤(122)이 기 설정된 초기위치측 방향으로 이동할 때, 기 설정된 초기위치보다 제1 거리만큼 후방으로 더 이동시킨다. 여기서 제1 거리는 d보다 작다.
도 2의 (c) 과정을 수행한 후, 제동제어부(130)는 도 2의 (d)에 도시된 바와 같이 메인피스톤(122)을 다시 기 설정된 초기위치에 도달하도록 제어를 수행한다.
메인피스톤(122)이 기 설정된 초기위치에 도달 후 기 설정된 시간동안 정지하였을 때, 제동제어부(130)는 메인피스톤(122)의 위치제어에 사용하는 에러값을 0으로 설정할 수 있다. 이는 에러값의 누적을 방지하기 위함이다.
도 3의 (a)는 감속상황 종료 시 종래의 제어방법을 이용하여 메인피스톤(122)을 바로 기 설정된 초기 위치로 이동시킨 후 정지시켰을 때의 그래프이고, 도 3의 (b)는 감속상황 종료 시 메인피스톤(122)을 도 2의 (a) 내지 (d)의 과정을 거쳐 기 설정된 초기위치로 이동시킨 후 정지시켰을 때의 그래프이다.
차량이 감속상황이 종료되면 메인피스톤(122)의 변위가 기 설정된 초기위치측 방향으로 이동하게 된다. 종래의 경우 P1 영역에 표시된 바와 같이 메인피스톤(122)은 기 설정된 초기위치를 지나지 않는다. 본 개시의 경우 P2 영역에 표시된 바와 같이 메인피스톤(122)이 기 설정된 초기위치를 일정 거리 지나간 후 다시 기 설정된 초기위치에 도달 후 정지한다.
메인피스톤(122)이 기 설정된 초기위치에 도달 후 정지하였을 때, 종래 모터(152)에 흐르는 전류 I1 영역에 표시된 바와 같이 음의 전류이다. 본 개시의 경우 는 도 3의 I2 영역과 같이 양의 전류(positive current)일 수 있다.
이와 같이 메인피스톤(122)이 기 설정된 초기위치를 지나간 후 다시 기 설정된 초기위치에 도달시킬 경우, 추후 다시 제동상황이 발생하여 제동제어부(130)가 모터(152)를 회전시킬 때 백래쉬 현상이 발생하지 않는다는 기술적 특징이 있다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 전자식 제동장치 제어방법의 흐름도이다. 도 4는 전자식 제동장치의 제어방법 중 본 개시의 기술적 특징을 설명하기 위해 도시된 흐름도로서, 전자식 제동장치의 제어방법 중 일부만 도시되어 있다. 도 4에 도시된 과정을 포함하는 제어방법은 본 개시의 권리범위에 포함된다.
제동제어부(130)는 차량 주행 중 감속상황이 발생한 후 도 4에 도시된 알고리즘을 수행한다.
제동제어부(130)는 차량의 감속상황이 종료되었는지 여부를 판단한다(S10). 제동제어부(130)는 차량의 감속상황이 종료되기 전까지 다음 과정을 수행하지 않는다.
제동제어부(130)가 차량의 감속상황이 종료되었다고 판단한 경우, 메인 마스터실린더(120)의 모터(152)를 이용하여 메인 마스터실린더(120) 내에 배치된 메인피스톤(122)을 후진시킨다(S20). S20 과정은 도 2의 (b)에 대응된다.
제동제어부(130)는 메인피스톤(122)을 후진시킨 후, 메인피스톤(122)을 기 설정된 초기위치보다 제1 거리만큼 더 후진시키도록 제어를 수행한다(S30). S30 과정은 도 2의 (c)에 대응된다.
제동제어부(130)는 메인피스톤(122)을 기 설정된 초기위치로 이동시킨 후 정지시킨다(S40). 메인피스톤(122)이 정지되었을 때 모터(152)에는 양의 전류가 흐른다. S40 과정은 도 2의 (d)에 대응된다.
메인피스톤(122)이 기 설정된 초기위치에 도달한 후 기 설정된 시간동안 정지해있는 경우 제동제어부(130)는 메인피스톤(122)의 변위를 측정할 때 발생된 에러값을 0으로 설정한다(S50).
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110: 백업 마스터실린더 114a: 시뮬레이션 피스톤
114b: 시뮬레이션 챔버 120: 메인 마스터실린더
130: 제동제어부 150: 액추에이터
194: 시뮬레이션 밸브 w1, w2, w3 및 w4: 복수의 휠브레이크

Claims (12)

  1. 메인바디, 상기 메인바디 내부에 이동가능하도록 수용되는 메인피스톤, 상기 메인바디 내부에 형성되어 적어도 하나의 휠브레이크와 연결되는 메인챔버, 회전력을 발생시키는 모터, 일측이 상기 모터와 연결되고 타측이 상기 메인피스톤과 연결되어 상기 모터의 회전운동을 직선운동으로 변환하는 동력변환부를 포함하고, 상기 메인피스톤의 이동에 의해 유압을 발생시키는 메인 마스터실린더;
    상기 모터의 회전거리를 감지하도록 배치된 모터위치센서; 및
    상기 모터의 회전거리를 기초로 상기 메인피스톤의 변위를 연산하고, 상기 모터에 공급되는 전류량을 조절하여 상기 메인피스톤을 기 설정된 초기위치로 이동시키도록 제어를 수행하는 제동제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 제동장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제동제어부는,
    차량의 주행 중 감속상황이 발생한 경우 상기 모터에게 전류를 인가해 상기 메인피스톤을 전진시켜 상기 적어도 하나의 휠브레이크에 유압을 공급시키며,
    상기 감속상황이 종료된 경우 상기 메인피스톤을 상기 기 설정된 초기위치측 방향으로 이동시키도록 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 전자식 제동장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제동제어부는,
    상기 메인피스톤이 상기 기 설정된 초기위치측 방향으로 이동할 때,
    상기 기 설정된 초기위치보다 제1 거리만큼 후방으로 더 이동시킨 후 다시 상기 기 설정된 초기위치에 도달하도록 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 전자식 제동장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 메인피스톤이 상기 기 설정된 초기위치에 도달 후 정지하였을 때,
    상기 모터는 양의 전류(positive current)가 흐르는 상태인 것을 특징으로 하는 전자식 제동장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 메인피스톤이 상기 기 설정된 초기위치에 도달 후 기 설정된 시간동안 정지하였을 때,
    상기 제동제어부는 상기 메인피스톤의 위치제어에 사용하는 에러값을 0으로 설정하는 것을 특징으로 하는 전자식 제동장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제동제어부는,
    외부로부터 감속신호를 수신하거나, 브레이크페달의 답입량을 감지하도록 배치된 스트로크 센서로부터 답입신호를 수신하여 상기 감속상황인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 전자식 제동장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 기 설정된 초기위치는,
    상기 메인피스톤이 상기 메인바디 내에서 더 이상 후진할 수 없는 위치로부터 일정 거리 떨어진 위치인 것을 특징으로 하는 전자식 제동장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 동력변환부는 상기 모터의 로터축(rotor shaft)과 연결된 수스크류 및 상기 수스크류의 회전에 따라 직선운동하도록 배치된 암수크류를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 제동장치.
  9. 차량 주행 중 감속상황이 종료된 후 메인 마스터실린더의 모터를 이용하여 상기 메인 마스터실린더 내에 배치된 메인피스톤을 후진시키는 제1 후진과정;
    상기 메인피스톤을 기 설정된 초기위치보다 제1 거리만큼 더 후진시키는 제2 후진과정;
    상기 메인피스톤을 상기 기 설정된 초기위치로 이동시킨 후 정지시키는 정지과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 제동장치의 제어방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 정지과정에서,
    상기 모터는 양의 전류가 흐르는 상태인 것을 특징으로 하는 전자식 제동장치의 제어방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 정지과정에서,
    상기 메인피스톤이 상기 기 설정된 초기위치에 도달 후 기 설정된 시간동안 정지하였을 때,
    상기 메인피스톤의 위치제어에 사용하는 에러값을 0으로 설정하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 제동장치의 제어방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 기 설정된 초기위치는,
    상기 메인피스톤이 더 이상 후진할 수 없는 위치로부터 일정 거리 떨어진 위치인 것을 특징으로 하는 전자식 제동장치의 제어방법.
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JP4801823B2 (ja) * 2007-12-05 2011-10-26 本田技研工業株式会社 液圧発生用電動シリンダにおける初期位置設定方法
KR101392840B1 (ko) * 2012-10-31 2014-05-09 주식회사 만도 차량용 전자식 브레이크 시스템
KR101673772B1 (ko) * 2015-05-29 2016-11-07 현대자동차주식회사 전자식 유압 브레이크 장치 및 그 제어 방법
CN108928334B (zh) * 2017-05-23 2021-03-19 株式会社万都 电子制动系统
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