KR20230108126A - 전동식 브레이크 시스템 및 그의 제어 방법 - Google Patents

전동식 브레이크 시스템 및 그의 제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20230108126A
KR20230108126A KR1020220003532A KR20220003532A KR20230108126A KR 20230108126 A KR20230108126 A KR 20230108126A KR 1020220003532 A KR1020220003532 A KR 1020220003532A KR 20220003532 A KR20220003532 A KR 20220003532A KR 20230108126 A KR20230108126 A KR 20230108126A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
amount
motor
liquid
brake system
map
Prior art date
Application number
KR1020220003532A
Other languages
English (en)
Inventor
정삼현
Original Assignee
에이치엘만도 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에이치엘만도 주식회사 filed Critical 에이치엘만도 주식회사
Priority to KR1020220003532A priority Critical patent/KR20230108126A/ko
Priority to CN202310028797.5A priority patent/CN116409293A/zh
Priority to US18/094,988 priority patent/US20230219551A1/en
Publication of KR20230108126A publication Critical patent/KR20230108126A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T17/00—Component parts, details, or accessories of power brake systems not covered by groups B60T8/00, B60T13/00 or B60T15/00, or presenting other characteristic features
    • B60T17/18—Safety devices; Monitoring
    • B60T17/22—Devices for monitoring or checking brake systems; Signal devices
    • B60T17/221—Procedure or apparatus for checking or keeping in a correct functioning condition of brake systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/66—Electrical control in fluid-pressure brake systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/66—Electrical control in fluid-pressure brake systems
    • B60T13/662—Electrical control in fluid-pressure brake systems characterised by specified functions of the control system components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/66—Electrical control in fluid-pressure brake systems
    • B60T13/68—Electrical control in fluid-pressure brake systems by electrically-controlled valves
    • B60T13/686—Electrical control in fluid-pressure brake systems by electrically-controlled valves in hydraulic systems or parts thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/74—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive
    • B60T13/745—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive acting on a hydraulic system, e.g. a master cylinder
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T17/00—Component parts, details, or accessories of power brake systems not covered by groups B60T8/00, B60T13/00 or B60T15/00, or presenting other characteristic features
    • B60T17/18—Safety devices; Monitoring
    • B60T17/22—Devices for monitoring or checking brake systems; Signal devices
    • B60T17/225—Devices for monitoring or checking brake systems; Signal devices brake fluid level indicators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T7/00—Brake-action initiating means
    • B60T7/02—Brake-action initiating means for personal initiation
    • B60T7/04—Brake-action initiating means for personal initiation foot actuated
    • B60T7/042—Brake-action initiating means for personal initiation foot actuated by electrical means, e.g. using travel or force sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/171—Detecting parameters used in the regulation; Measuring values used in the regulation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/172—Determining control parameters used in the regulation, e.g. by calculations involving measured or detected parameters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2270/00—Further aspects of brake control systems not otherwise provided for
    • B60T2270/40—Failsafe aspects of brake control systems
    • B60T2270/406—Test-mode; Self-diagnosis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2270/00—Further aspects of brake control systems not otherwise provided for
    • B60T2270/88—Pressure measurement in brake systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)
  • Braking Systems And Boosters (AREA)

Abstract

본 발명은 전동식 브레이크 시스템 및 그의 제어 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 측면에 따르면, 전동식 브레이크 시스템의 제어 방법은, 모터에 의해 제동력을 생성하기 위해 소요되는 브레이크 오일에 대해 실제 소요되는 압력에 따른 모터의 소요액량을 산정하는 단계; 상기 산정된 모터의 소요액량과 기준이 되는 맵 소요액량의 비율을 산정하는 단계; 및 상기 산정된 비율에 따라 상기 모터의 소요액량을 상기 맵 소요액량으로 적용하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

전동식 브레이크 시스템 및 그의 제어 방법{ELECTRO MECHANICAL BRAKE SYSTEM AND CONTROLLING METHOD THEREOF}
본 발명은 전동식 브레이크 시스템 및 그의 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 브레이크 오일의 소요액량이 제어할 수 있는 전동식 브레이크 시스템 및 그의 제어 방법에 대한 발명이다.
차량은 제동을 위한 브레이크 시스템을 필수적으로 포함한다. 이러한 브레이크 시스템은 최근 보다 강력하고 안정된 제동력을 얻기 위해 휠에 장착된 휠 실린더 측으로 전달되는 제동 유압을 전자적으로 제어한다.
종래의 브레이크 시스템은 운전자가 브레이크 페달을 밟으면 기계적으로 연결된 부스터를 이용하여 휠 실린더에 제동에 필요한 액압을 공급하는 방식을 이용한다. 그러나 차량의 운용 환경에 세밀하게 대응하여 다양한 환경에서도 제동 기능이 효과적으로 구현되는 요구가 증가함에 따라 전동식 브레이크 시스템이 이용된다. 이러한 전동식 브레이크 시스템은 운전자가 브레이크 페달을 밟으면 브레이크 페달의 변위를 감지하는 페달 변위센서를 이용하여 운전자의 제동 의지를 신호로 변환하고, 신호에 따라 제동에 필요한 액압을 휠 실린더로 공급하는 액압 공급장치를 이용한다.
이러한 전동식 브레이크 시스템에서 모터에 의해 제동력이 생성되기 때문에 브레이크 오일의 소요액량에 대한 기준이 필요하다. 브레이크 오일의 소요액량은 모터의 위치와 브레이크 오일의 액압과의 관계를 나타낸다.
하지만, 차량의 상태에 따라 브레이크 오일의 소요액량이 달라지는데, 이렇게 브레이크 오일의 소요액량이 기준에 비해 크게 변경되면 브레이크 제어 성능이 저하되는 문제가 있다.
대한민국 공개특허 제10-2020-0107686호 (2020.09.16.) 대한민국 공개특허 제10-2018-0039994호 (2018.04.19.)
본 발명의 실시예들은 상기와 같은 배경에서 발명된 것으로서, 브레이크 오일의 소요액량이 기준에 비해 변경될 때 적용할 수 있는 전동식 브레이크 시스템 및 그의 제어 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 전동식 브레이크 시스템의 제어 방법은, 모터에 의해 제동력을 생성하기 위해 소요되는 브레이크 오일에 대해 실제 소요되는 압력에 따른 모터의 소요액량을 산정하는 단계; 상기 산정된 모터의 소요액량과 기준이 되는 맵 소요액량의 비율을 산정하는 단계; 및 상기 산정된 비율에 따라 상기 모터의 소요액량을 상기 맵 소요액량으로 적용하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 모터의 소요액량에 대해 모니터링 여부를 판단하는 단계를 더 포함하고, 상기 모터의 소요액량의 모니터링 여부를 판단하는 단계는, 상기 모터의 소요액량이 지속적으로 변경되는 경우에 모니터링을 수행할 수 있다.
상기 모터의 소요액량이 지속적으로 변경되는 경우는 브레이크 추정온도가 설정된 온도보다 높은 경우 및 외기의 온도가 설정된 온도보다 낮은 경우 중 하나 이상을 제외한 경우일 수 있다.
상기 모터의 소요액량이 지속적으로 변경되는 경우는 운전자에 의해 능동적으로 모터의 소요액량이 증가된 경우, 차량이 급감속하는 경우 및 브레이크 오일이 저압인 경우에 모터의 소요액량이 일시적으로 변경되는 경우 중 하나 이상을 제외한 경우일 수 있다.
상기 모터의 소요액량을 상기 맵 소요액량으로 적용 가능한지 판단하는 단계를 더 포함하고, 상기 모터의 소요액량을 상기 맵 소요액량으로 적용하는 단계는, 상기 적용 가능하지 판단하는 단계에서 판단 가능한 것으로 판단되는 경우에 수행될 수 있다.
상기 적용 가능한지 판단하는 단계는, 상기 산정된 모터의 소요액량과 상기 맵 소요액량의 비율이 압력에 따라 나뉜 복수의 구간에서 산정된 경우에 적용 가능한 것으로 판단할 수 있다.
상기 적용 가능한지 판단하는 단계는, 상기 산정된 모터의 소요액량과 상기 맵 소요액량의 비율이 압력에 따라 나뉜 복수의 구간 중 하나 이상의 구간에서 복수 회에 걸쳐 산정된 경우에 적용 가능한 것으로 판단할 수 있다.
상기 적용 가능한지 판단하는 단계는, 상기 모터에 의해 제동력이 제공되는 차량의 주행 거리가 소정의 거리 이상인 경우에 적용 가능한 것으로 판단할 수 있다.
상기 적용 가능한지 판단하는 단계는, 상기 모터의 소요액량을 상기 맵 소요액량으로 적용한 이후에 상기 모터에 의해 제동력이 제공되는 차량의 주행 거리가 소정의 거리 이상인 경우에 적용 가능한 것으로 판단할 수 있다.
상기 모터의 소요액량과 상기 맵 소요액량의 비율은 압력에 따라 상기 모터의 소요액량을 상기 맵 소요액량으로 나누어 산정될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 측면에 따르면, 전동식 브레이크 시스템은, 모터에 의해 제동력을 생성하기 위해 소요되는 브레이크 오일에 대해 실제 소용되는 압력에 따른 모터의 소요액량을 모니터링하기 위해 상기 브레이크 오일의 온도 및 외기 온도 중 하나 이상의 온도를 측정하는 온도센서; 상기 모터의 소요액량에 대한 압력을 측정하는 압력센서; 및 상기 온도센서 및 상기 압력센서에서 측정된 정보를 바탕으로 상기 모터의 소요액량에 대해 모니터링 여부를 판단하고, 상기 모터의 소요액량과 기준이 되는 맵 소요액량의 비율 및 상기 모터의 소요액량을 산정하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 모터의 소요액량과 기준이 되는 맵 소요액량의 비율에 따라 상기 모터의 소요액량을 상기 맵 소요액량으로 적용할 수 있다.
상기 제어부는 상기 모터의 소요액량이 지속적으로 변경되는 경우에 상기 모터의 소요액량에 대해 모니터링을 수행할 수 있다.
상기 모터의 소요액량이 지속적으로 변경되는 경우는 브레이크 추정온도가 설정된 온도보다 높은 경우 및 외기의 온도가 설정된 온도보다 낮은 경우 중 하나 이상을 제외한 경우일 수 있다.
상기 모터의 소요액량이 지속적으로 변경되는 경우는 운전자에 의해 능동적으로 모터의 소요액량이 증가된 경우, 차량이 급감속하는 경우 및 브레이크 오일이 저압인 경우에 모터의 소요액량이 일시적으로 변경되는 경우 중 하나 이상을 제외한 경우일 수 있다.
상기 제어부는 상기 모터의 소요액량을 상기 맵 소요액량으로 적용 가능한지 판단하고, 상기 모터의 소요액량을 상기 맵 소요액량으로 적용할 수 있다.
상기 제어부는 상기 산정된 모터의 소요액량과 상기 맵 소요액량의 비율이 압력에 따라 나뉜 복수의 구간에서 산정된 경우에 적용 가능한 것으로 판단할 수 있다.
상기 제어부는 상기 산정된 모터의 소요액량과 상기 맵 소요액량의 비율이 압력에 따라 나뉜 복수의 구간 중 하나 이상의 구간에서 복수 회에 걸쳐 산정된 경우에 적용 가능한 것으로 판단할 수 있다.
상기 제어부는 상기 모터에 의해 제동력이 제공되는 차량의 주행 거리가 소정의 거리 이상인 경우에 적용 가능한 것으로 판단할 수 있다.
상기 제어부는 상기 모터의 소요액량을 상기 맵 소요액량으로 적용한 이후에 상기 모터에 의해 제동력이 제공되는 차량의 주행 거리가 소정의 거리 이상인 경우에 적용 가능한 것으로 판단할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는, 차량의 상태에 따라 브레이크 오일의 소요액량이 달라지는 것을 실시간으로 모니터링하고, 기준에 해당하는 맵 소요액량에 적용할 수 있어, 브레이크 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 브레이크 시스템을 나타낸 유압회로도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 브레이크 시스템을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 브레이크 시스템에서 모니터링이 가능한 구간을 판단하는 것을 설명하기 위한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 브레이크 시스템에서 소요액량 증가 비율을 계산하는 것을 설명하기 위한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 브레이크 시스템의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하에서는 본 발명의 실시예들에 대해 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있기 위한 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 브레이크 시스템(1)에 대해 설명한다.
전동식 브레이크 시스템(1)은 통상적으로, 액압을 발생시키는 마스터 실린더(20)와, 마스터 실린더(20)의 상부에 결합되어 브레이크액을 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 위치 센서(11) 및 브레이크 페달(10)의 답력에 따른 반력을 제공하는 시뮬레이션 장치(50)를 구비한다.
또한, 도 1에 도시되지는 않았으나, 각 휠 실린더(40)에는 휠 속도 센서가 구비되어 각 휠(FL, RR, RL, FR)의 속도를 측정할 수 있다.
마스터 실린더(20)는 적어도 하나의 챔버를 구비하도록 구성되어 액압을 발생시킬 수 있다. 일례로, 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. 그리고 마스터 실린더(20)는 두 개의 챔버로부터 각각 액압이 배출되는 제1 및 제2 유압포트(24a, 24b)를 형성할 수 있다.
한편, 마스터 실린더(20)는 두 개의 챔버를 가짐으로써 고장 시 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. 이와 같이, 두 개의 챔버를 독립적으로 구성함으로써 한 쪽 챔버가 고장나는 경우에도 차량의 제동이 가능하도록 할 수 있다.
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.
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.
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.
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.
시뮬레이션 장치(50)는 마스터 실린더(20)의 제1 유압포트(24a)에서 유출되는 브레이크액을 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.
반력 피스톤(52)과 반력 스프링(53)은 시뮬레이션 챔버(51)로 유입되는 브레이크액에 의해 시뮬레이션 챔버(51) 내에서 일정 범위의 변위를 갖도록 설치된다.
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 브레이크액이 유입됨으로써 시뮬레이션 챔버(51)의 내부 전체가 브레이크액으로 채워질 수 있다.
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. 일례로, 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 브레이크액을 저장할 수 있는 저장소일 수 있다.
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) 내의 브레이크액을 리저버(30)로 전달할 수 있다.
또한, 시뮬레이션 챔버(51)와 리저버(30) 사이에는 시뮬레이터 밸브(54)와 병렬 연결되도록 시뮬레이터 체크밸브(55)가 설치될 수 있다. 시뮬레이터 체크밸브(55)는 리저버(30)의 브레이크액이 시뮬레이션 챔버(51)로 흐르는 것을 허용하되, 시뮬레이션 챔버(51)의 브레이크액이 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 브레이크액이 시뮬레이션 챔버(51) 내로 공급될 수 있기 때문에 페달 시뮬레이터 압력의 빠른 리턴이 보장될 수 있다.
액압 공급장치(100)는 휠 실린더(40)로 전달되는 브레이크액의 액압을 제공하는 액압 제공유닛(110)과, 페달 위치 센서(11)의 전기적 신호에 의해 회전력을 발생시키는 모터(120)와, 모터(120)의 회전운동을 직선운동으로 변환하여 액압 제공유닛(110)에 전달하는 동력변환부(130)를 포함할 수 있다. 또는, 액압 제공유닛(110)은 모터(120)에서 공급되는 구동력이 아니라 고압 어큐뮬레이터에서 제공되는 압력에 의해 동작할 수도 있다.
전동식 브레이크 시스템(1)은 브레이크 페달(10)의 변위를 감지하는 페달 위치 센서(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, 60, 221a, 221b, 221c, 221d, 222a, 222b, 222c, 222d, 233, 235, 236, 243)을 제어하는 전자 제어 유닛(2000)을 포함할 수 있다.
이러한 전자 제어 유닛(2000)은 전동식 브레이크 시스템(1)의 총괄적 제어를 수행할 수 있다.
액압 제공유닛(110)은 브레이크액을 공급받아 저장되는 압력챔버가 형성되는 실린더블록(111)과, 실린더블록(111) 내에 수용되는 유압피스톤(114)과, 유압피스톤(114)과 실린더블록(111) 사이에 마련되어 압력챔버를 밀봉하는 실링부재(115: 115a, 115b)와, 유압피스톤(114)의 후단에 연결되어 동력변환부(130)에서 출력되는 동력을 유압피스톤(114)으로 전달하는 구동축(133)을 포함한다.
압력챔버는 유압피스톤(114)의 전방(전진 방향, 도면의 좌측 방향)에 위치하는 제1 압력챔버(112)와, 유압피스톤(114)의 후방(후진 방향, 도면의 우측 방향)에 위치하는 제2 압력챔버(113)를 포함할 수 있다. 즉, 제1 압력챔버(112)는 실린더블록(111)과 유압피스톤(114)의 전단에 의해 구획되며, 유압피스톤(114)의 이동에 따라 체적이 달라지도록 마련되고, 제2 압력챔버(113)는 실린더블록(111)과 유압피스톤(114)의 후단에 의해 구획되며, 유압피스톤(114)의 이동에 따라 체적이 달라지도록 마련된다.
제1 및 제2 압력챔버(112, 113)는 각각 덤프유로(116, 117)에 의해 리저버(30)와 연결되고, 리저버(30)로부터 브레이크액을 공급받아 저장하거나 제1 또는 제2 압력챔버(112, 113)의 브레이크액을 리저버(30)로 전달할 수 있다.
다음으로, 제1 압력챔버(112)와 제2 압력챔버(113)에 연결되는 유로들(211, 212, 213, 214, 215, 216, 217)과 밸브들(231, 232, 233, 234, 235, 236, 241, 242, 243)에 대하여 설명하기로 한다.
제2 유압유로(212)는 제1 유압서킷(201)과 연통되고, 제3 유압유로(213)는 제2 유압서킷(202)과 연통될 수 있다. 따라서 유압피스톤(114)의 전진에 의해 제1 유압서킷(201)과 제2 유압서킷(202)으로 액압이 전달될 수 있다.
또한, 전동식 브레이크 시스템(1)은 제2 및 제3 유압유로(212, 213)에 각각 마련되어 브레이크액의 흐름을 제어하는 제1 제어밸브(231)와 제2 제어밸브(232)를 포함할 수 있다.
그리고 제1 및 제2 제어밸브(231, 232)는 제1 압력챔버(112)에서 제1 또는 제2 유압서킷(201, 202)으로 향하는 방향의 브레이크액 흐름만을 허용하고, 반대 방향으로의 브레이크액 흐름은 차단하는 체크밸브로 마련될 수 있다. 즉, 제1 또는 제2 제어밸브(231, 232)는 제1 압력챔버(112)의 액압이 제1 또는 제2 유압서킷(201, 202)으로 전달되는 것을 허용하면서도, 제1 또는 제2 유압서킷(201, 202)의 액압이 제2 또는 제3 유압유로(212, 213)를 통해 제1 압력챔버(112)로 누설되는 것은 방지할 수 있다.
한편, 제4 유압유로(213)는 도중에 제5 유압유로(215)와 제6 유압유로(216)로 분기되어 제1 유압서킷(201)과 제2 유압서킷(202)에 모두 연통될 수 있다. 일례로, 제4 유압유로(214)에서 분기되는 제5 유압유로(215)는 제1 유압서킷(201)과 연통되고, 제4 유압유로(214)에서 분기되는 제6 유압유로(216)는 제2 유압서킷(202)과 연통될 수 있다. 따라서 유압피스톤(114)의 후진에 의해 제1 유압서킷(201)과 제2 유압서킷(202) 모두에 액압이 전달될 수 있다.
또한, 전동식 브레이크 시스템(1)은 제5 유압유로(215)에 마련되어 브레이크액의 흐름을 제어하는 제3 제어밸브(233)와 제6 유압유로(216)에 마련되어 브레이크액의 흐름을 제어하는 제4 제어밸브(234)를 포함할 수 있다.
제3 제어밸브(233)는 제2 압력챔버(113)와 제1 유압서킷(201) 사이의 브레이크액 흐름을 제어하는 양방향 제어밸브로 마련될 수 있다. 그리고 제3 제어밸브(233)는 평상시 닫혀있다가 전자 제어 유닛(2000)으로부터 개방신호를 받으면 밸브가 열리도록 작동하는 노말 클로즈 타입(Normal Cloesd type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다.
그리고 제4 제어밸브(234)는 제2 압력챔버(113)에서 제2 유압서킷(202)으로 향하는 방향의 브레이크액 흐름만을 허용하고, 반대 방향으로의 브레이크액 흐름은 차단하는 체크밸브로 마련될 수 있다. 즉, 제4 제어밸브(234)는 제2 유압서킷(202)의 액압이 제6 유압유로(216)와 제4 유압유로(214)를 통해 제2 압력챔버(113)로 누설되는 것은 방지할 수 있다.
또한, 전동식 브레이크 시스템(1)은 제2 유압유로(212)와 제3 유압유로(213)를 연결하는 제7 유압유로(217)에 마련되어 브레이크액의 흐름을 제어하는 제5 제어밸브(235)와, 제2 유압유로(212)와 제7 유압유로(217)를 연결하는 제8 유압유로(218)에 마련되어 브레이크액의 흐름을 제어하는 제6 제어밸브(236)를 포함할 수 있다. 그리고 제5 제어밸브(235)와 제6 제어밸브(236)는 평상시 닫혀있다가 전자 제어 유닛(2000)으로부터 개방신호를 받으면 밸브가 열리도록 작동하는 노말 클로즈 타입(Normal Cloesd type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다.
제5 제어밸브(235)와 제6 제어밸브(236)는 제1 제어밸브(231) 또는 제2 제어밸브(232)에 이상이 발생하였을 때, 개방되도록 작동하여 제1 압력챔버(112)의 액압이 제1 유압서킷(201)과 제2 유압서킷(202)에 모두 전달될 수 있도록 할 수 있다.
그리고 제5 제어밸브(235)와 제6 제어밸브(236)는 휠 실린더(40)의 액압을 빼내어 제1 압력챔버(112)로 보내는 때에 개방되도록 작동할 수 있다. 제2 유압유로(212)와 제3 유압유로(213)에 마련되는 제1 제어밸브(231)와 제2 제어밸브(232)가 일 방향 브레이크액 흐름만을 허용하는 체크밸브로 마련되기 때문이다.
또한, 전동식 브레이크 시스템(1)은 제1 및 제2 덤프유로(116, 117)에 각각 마련되어 브레이크액의 흐름을 제어하는 제1 덤프밸브(241)와 제2 덤프밸브(242)를 더 포함할 수 있다. 덤프밸브(241, 242)는 리저버(30)에서 제1 또는 제2 압력챔버(112, 113)로의 방향만을 개방하고, 반대 방향은 폐쇄하는 체크밸브일 수 있다. 즉, 제1 덤프밸브(241)은 리저버(30)에서 제1 압력챔버(112)로 브레이크액이 흐를 수 있도록 허용하되, 제1 압력챔버(112)에서 리저버(30)로 브레이크액이 흐르는 것은 차단하는 체크밸브일 수 있고, 제2 덤프밸브(242)은 리저버(30)에서 제2 압력챔버(113)로 브레이크액이 흐를 수 있도록 허용하되, 제2 압력챔버(113)에서 리저버(30)로 브레이크액이 흐르는 것은 차단하는 체크밸브일 수 있다.
또한, 제2 덤프유로(117)는 바이패스 유로를 포함할 수 있고, 바이패스 유로에는 제2 압력챔버(113)와 리저버(30) 사이의 브레이크액 흐름을 제어하는 제3 덤프밸브(243)가 설치될 수 있다.
제3 덤프밸브(243)는 양방향 흐름을 제어할 수 있는 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있고, 정상상태에서는 개방되어 있다가 전자 제어 유닛(2000)에서 폐쇄신호를 받으면 밸브가 닫히도록 작동하는 노말 오픈 타입(Normal Open type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다.
전동식 브레이크 시스템(1)의 액압 제공유닛(110)은 복동식으로 동작할 수 있다. 즉, 유압피스톤(114)이 전진하면서 제1 압력챔버(112)에 발생되는 액압은 제1 유압유로(211)와 제2 유압유로(212)를 통해 제1 유압서킷(201)에 전달되어 우측 전륜(FR)과 좌측 후륜(LR)에 설치되는 휠 실린더(40)를 작용시킬 수 있고, 제1 유압유로(211)와 제3 유압유로(213)를 통해 제2 유압서킷(202)에 전달되어 우측 후륜(RR)과 좌측 전륜(FL)에 설치되는 휠 실린더(40)를 작용시킬 수 있다.
마찬가지로, 유압피스톤(114)이 후진하면서 제2 압력챔버(113)에 발생되는 액압은 제4 유압유로(214)와 제5 유압유로(215)를 통해 제1 유압서킷(201)에 전달되어 우측 전륜(FR)과 좌측 후륜(LR)에 설치되는 휠 실린더(40)를 작용시킬 수 있고, 제4 유압유로(214)와 제6 유압유로(216)를 통해 제2 유압서킷(202)에 전달되어 우측 후륜(RR)과 좌측 전륜(FL)에 설치되는 휠 실린더(40)를 작용시킬 수 있다.
또한, 유압피스톤(114)이 후진하면서 제1 압력챔버(112)에 발생되는 부압은 우측 전륜(FR)과 좌측 후륜(LR)에 설치되는 휠 실린더(40)의 브레이크액을 흡입하여 제1 유압서킷(201), 제2 유압유로(212), 및 제1 유압유로(211)를 통해 제1 압력챔버(112)로 전달시킬 수 있고, 우측 후륜(RR)과 좌측 전륜(FL)에 설치되는 휠 실린더(40)의 브레이크액을 흡입하여 제2 유압서킷(202), 제3 유압유로(213), 및 제1 유압유로(211)를 통해 제1 압력챔버(112)로 전달시킬 수 있다.
다음으로 액압 공급장치(100)의 모터(120)와 동력변환부(130)에 대하여 설명하기로 한다.
모터(120)는 전자 제어 유닛(2000)으로부터 출력된 신호에 의해 회전력을 발생시키는 장치로서, 정방향 또는 역방향으로 회전력을 발생시킬 수 있다. 모터(120)의 회전 각속도와 회전각은 정밀하게 제어될 수 있다.
또한, 모터 위치 센서(MPS)는 모터(120)의 회전각 또는 모터의 전류를 제어하는 모터 제어센서다.
즉, 모터(120)의 회전 각속도 및 회전각을 측정하기 위한 모터 위치 센서(MPS)를 더 포함하여, 모터(120)의 회전각 기타 위치 정보를 전자 제어 유닛(2000)에 송신할 수 있다.
한편, 전자 제어 유닛(2000)은 모터(120)를 포함하여 전동식 브레이크 시스템(1)에 구비된 복수의 밸브들(54, 60, 221a, 221b, 221c, 221d, 222a, 222b, 222c, 222d, 233, 235, 236, 243)을 제어한다.
뿐만 아니라, 전자 제어 유닛(2000)은 브레이크 페달(10)의 변위에 따라 복수의 밸브들이 제어되는 동작에 대해서는 후술하기로 한다.
모터(120)의 구동력은 동력변환부(130)를 통해 유압피스톤(114)의 변위를 발생시키고, 압력챔버 내에서 유압피스톤(114)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.
동력변환부(130)는 회전력을 직선운동으로 변환하는 장치로서, 일례로 웜샤프트(131)와 웜휠(132)과 구동축(133)으로 구성될 수 있다.
즉, 브레이크 페달(10)에 변위가 발생하면서 페달 위치 센서(11)에 의해 감지된 신호는 전자 제어 유닛(2000)에 전달되고, 전자 제어 유닛(2000)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(114)이 전진 이동하면서 제1 압력챔버(112)에 액압을 발생시킨다.
반대로, 브레이크 페달(10)에 답력이 제거되면 전자 제어 유닛(2000)은 모터(120)를 반대 방향으로 구동시켜 웜샤프트(131)가 반대 방향으로 회전한다. 따라서 웜휠(132) 역시 반대로 회전하고 구동축(133)과 연결된 유압피스톤(114)이 복귀하면서(후진 이동하면서) 제1 압력챔버(112)에 부압을 발생시킨다.
한편, 액압과 부압의 발생은 위와 반대 방향으로도 가능하다. 즉, 브레이크 페달(10)에 변위가 발생하면서 페달 위치 센서(11)에 의해 감지된 신호는 전자 제어 유닛(2000)에 전달되고, 전자 제어 유닛(2000)은 모터(120)를 반대 방향으로 구동시켜 웜샤프트(131)를 반대 방향으로 회전시킨다. 웜샤프트(131)의 회전력은 웜휠(132)을 거쳐 구동축(133)에 전달되고, 구동축(133)과 연결된 유압피스톤(114)이 후진 이동하면서 제2 압력챔버(113)에 액압을 발생시킨다.
반대로, 브레이크 페달(10)에 답력이 제거되면 전자 제어 유닛(2000)은 모터(120)를 일 방향으로 구동시켜 웜샤프트(131)가 일 방향으로 회전한다. 따라서 웜휠(132) 역시 반대로 회전하고 구동축(133)과 연결된 유압피스톤(114)이 복귀하면서(전진 이동하면서) 제2 압력챔버(113)에 부압을 발생시킨다.
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.
한편, 모터(120)가 일 방향으로 회전하는 경우 제1 압력챔버(112)에 액압이 발생하거나 제2 압력챔버(113)에 부압이 발생할 수 있는데, 액압을 이용하여 제동할 것인지, 아니면 부압을 이용하여 제동을 해제할 것인지는 복수의 밸브(800)를 구성하는 밸브들(54, 60, 221a, 221b, 221c, 221d, 222a, 222b, 222c, 222d, 233, 235, 236, 243)을 제어함으로써 결정될 수 있다.
그리고 일 실시예에 따른 동력변환부(130)는 상기 볼스크류 너트 조립체의 구조 이외에 회전운동을 직선운동으로 변환시킬 수 있다면 어떠한 구조를 갖더라도 채용 가능한 것으로 이해되어야 한다.
제1 백업유로(251)에는 브레이크액의 흐름을 제어하는 제1 컷밸브(261)가 마련되고, 제2 백업유로(252)에는 브레이크액의 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(24b)와 제2 유압서킷(202)을 연결할 수 있다.
그리고 제1 및 제2 컷밸브(261, 262)는 정상상태에서는 개방되어 있다가 전자 제어 유닛(2000)에서 폐쇄신호를 받으면 밸브가 닫히도록 작동하는 노말 오픈 타입(Normal Open type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다.
다음으로, 도 1을 참고하여 일 실시예에 따른 유압 제어유닛(200)에 대하여 설명하기로 한다.
유압 제어유닛(200)은 액압을 공급받아 각각 두 개의 차륜을 제어하는 제1 유압서킷(201)과, 제2 유압서킷(202)으로 이루어질 수 있다. 일례로, 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.
제1 유압서킷(201)은 제1 유압유로(211) 및 제2 유압유로(212)와 연결되어 액압 공급장치(100) 또는 마스터 실린더(20)로부터 액압을 제공받고, 제2 유압유로(212)는 우측 전륜(FR)과 좌측 후륜(RL)으로 연결되는 두 유로로 분기된다. 마찬가지로, 제2 유압서킷(202)은 제1 유압유로(211) 및 제3 유압유로(213)와 연결되어 액압 공급장치(100)로부터 액압을 제공받고, 제3 유압유로(213)는 좌측 전륜(FL)과 우측 후륜(RR)으로 연결되는 두 유로로 분기된다.
유압서킷(201, 202)은 액압의 흐름을 제어하도록 복수의 인렛밸브(221: 221a, 221b, 221c, 221d)를 구비할 수 있다. 일례로, 제1 유압서킷(201)에는 제1 유압유로(211)와 연결되어 두 개의 휠 실린더(40)로 전달되는 액압을 각각 제어하는 두 개의 인렛밸브(221a, 221b)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(221c, 221d)가 마련될 수 있다.
그리고 인렛밸브(221)는 휠 실린더(40)의 상류측에 배치되며 정상상태에서는 개방되어 있다가 전자 제어 유닛(2000)에서 폐쇄신호를 받으면 밸브가 닫히도록 작동하는 노말 오픈 타입(Normal Open type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다.
또한, 유압서킷(201, 202)은 각각의 인렛밸브(221a, 221b, 221c, 221d)들의 전방과 후방을 연결하는 바이패스 유로에 마련되는 체크밸브(223a, 223b, 223c, 223d)들을 포함할 수 있다. 체크밸브(223a, 223b, 223c, 223d)들은 휠 실린더(40)에서 액압 제공유닛(110) 방향으로의 브레이크액의 흐름만을 허용하고, 액압 제공유닛(110)에서 휠 실린더(40) 방향으로의 브레이크액의 흐름은 제한하도록 마련될 수 있다. 체크밸브(223a, 223b, 223c, 223d)들은 휠 실린더(40)의 제동압을 신속하게 뺄 수 있도록 할 수 있고, 인렛밸브(221a, 221b, 221c, 221d)들이 정상적으로 작동하지 않는 경우에 휠 실린더(40)의 액압이 액압 제공유닛(110)으로 유입되도록 할 수 있다.
또한, 유압서킷(201, 202)은 제동 해제시 성능향상을 위하여 리저버(30)와 연결되는 복수의 아웃렛밸브(222: 222a, 222b, 222c, 222d)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.
그리고 아웃렛밸브(222)는 평상시 닫혀 있다가 전자 제어 유닛(2000)으로부터 개방신호를 받으면 밸브가 열리도록 작동하는 노말 클로즈 타입(Normal Cloesd type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다.
또한, 유압 제어유닛(200)은 백업유로(251, 252)와 연결될 수 있다. 일례로, 제1 유압서킷(201)은 제1 백업유로(251)와 연결되어 마스터 실린더(20)로부터 액압을 제공받고, 제2 유압서킷(202)은 제2 백업유로(252)와 연결되어 마스터 실린더(20)로부터 액압을 제공받을 수 있다.
이 때, 제1 백업유로(251)는 제1 및 제2 인렛밸브(221a, 221b)의 상류에서 제1 유압서킷(201)에 합류할 수 있다. 마찬가지로, 제2 백업유로(252)는 제3 및 제4 인렛밸브(221c, 221d)의 상류에서 제2 유압서킷(202)에 합류할 수 있다. 따라서 제1 및 제2 컷밸브(261, 262)를 폐쇄하는 경우 액압 공급장치(100)에서 제공되는 액압을 제1 및 제2 유압서킷(201, 202)을 통해 휠 실린더(40)로 공급할 수 있고, 제1 및 제2 컷밸브(261, 262)를 개방하는 경우 마스터 실린더(20)에서 제공되는 액압을 제1 및 제2 백업유로(251, 252)를 통해 휠 실린더(40)로 공급할 수 있다. 이 때, 복수의 인렛밸브(221a, 221b, 221c, 221d)들은 개방된 상태이기 때문에 동작 상태를 전환시킬 필요가 없다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 브레이크 시스템(1)은 차량의 브레이트 오일의 소요액량을 모니터링할 수 있는 구간을 판단할 필요가 있다. 브레이크 오일의 소요액량은 모터의 위치와 브레이크 액압(압력)과의 관계를 나타낸다. 따라서 브레이크 오일의 소요액량은 차량의 상태에 따라 달라지기 때문에 일시적으로 소요액량이 달라질 수 있어, 일시적으로 소요액량이 달라지는 경우를 제외할 필요가 있다. 즉, 브레이크 오일의 소요액량은 압력에 따라 모터에서 소요되는 브레이크 오일의 부피를 나타낼 수 있다.
이를 위해 제어부(120)는 온도센서(112), 페달 변위센서(114) 및 압력센서(116)를 통해 브레이크 오일의 소요액량을 모니터링할 수 있는 구간을 확인할 수 있다. 예컨대, 제어부(120)는 온도센서(112)를 통해 브레이크 추정온도가 설정된 온도보다 낮고, 외기 온도가 설정된 온도보다 높은 경우에 브레이크 오일의 소요액량을 모니터링한다. 즉, 제어부(120)는 브레이크 추정온도가 고온인 경우를 배제하고, 외기 온도가 낮은 경우를 배제한 온도에서 브레이크 오일의 소요액량을 모니터링한다.
또한, 제어부(120)는 운전자에 의해 전동식 브레이크 시스템(1)이 능동적으로 변경되는 경우를 배제하고, 운전자가 브레이크 페달을 급격하게 가압한 경우, 즉, 차량이 급감속하는 상태를 배제한 상태에서, 브레이크 오일의 소요액량을 모니터링한다. 또한, 브레이크 액압이 설정된 값보다 높은 경우에 브레이크 오일의 소요액량을 모니터링한다. 브레이크 액압이 설정된 값보다 낮은 경우 모터에 의해 소요되는 브레이크 오일의 양이 작아 불안정할 수 있기 때문이다.
따라서 제어부(120)는 기준이 되는 기본 소요액량인 맵 소요액량을 기준으로 증가된 모터의 소요액량에 대해 소정의 조건에 해당되는 경우에 모터의 소요액량을 모니터링한다. 여기서, 기준이 되는 맵 소요액량은 전동식 브레이크 시스템(1)의 저장부(130)에 저장된 상태이다.
또한, 제어부(120)는 소요액량이 증가된 모터 소요액량과 기준이 되는 맵 소요액량의 비율을 산정한다. 이를 위해 제어부(120)는 모터 소요액량을 먼저 산정하기 위해 모터의 위치와 피스톤의 넓이를 이용한다. 즉, 모터의 위치 및 피스톤 넓이를 곱하여 모터 소요액량이 산정될 수 있다.
이렇게 산정된 모터 소요액량을 이용하여 제어부(120)는 맵 소요액량을 기준으로 모터 소요액량의 비율을 산정한다. 즉, 제어부(120)는 모터 소요액량을 맵 소요액량으로 나누어 비율을 산정한다.
상기와 같이, 제어부(120)는 산정된 모터 소요액량의 비율에 따라 저장부(130)에 저장된 맵 소요액량을 변경하여 적용할 수 있는지 여부를 판단한다. 적용여부를 위해 제어부(120)는 한 구간의 압력 대에서 최소 3회 이상 비율을 산정하였는지 확인하고, 적어도 세 구간의 압력 대에서 비율을 산정하였는지 확인한다. 또한, 제어부(120)는 차량의 주행 거리가 소정의 거리 이상인 경우인지 확인하고, 맵 소요액량이 보정된 이후에 주행 거리가 소정의 거리 이상인 경우인지 확인한다.
상기와 같은 조건이 만족되는 경우에 한하여 제어부(120)는 기존에 저장부(130)에 저장된 맵 소요액량을 산정된 모터 소요액량으로 적용하여 변경한다.
도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 브레이크 시스템(1)의 제어 방법에 대해 설명한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 브레이크 시스템(1)의 제어 방법에 대해 설명하면서, 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한다.
모니터링 가능하지 여부를 판단한다(S101).
전동식 브레이크 시스템(1)에서 모터에 의해 제동력을 생성하기 위해 브레이크 오일이 소요된다. 이러한 모터의 소요액량은 기준이 되는 맵 소요액량에 비해 차량의 상태에 따라 실제로 변경되는데, 제어부(120)는 이렇게 모터의 소요액량이 맵 소요액량에 비해 얼마나 변경되는지 모니터링할 필요가 있다.
본 단계는, 상기와 같이, 모터의 소요액량을 모니터링할 것인지 여부를 판단한다. 여기서, 제어부(120)는 전동식 브레이크 시스템(1)에서 모터의 소요액량이 일시적으로 변경되는 경우가 있으므로, 모터의 소요액량이 일시적으로 변경되는 경우를 제외하고 지속적으로 변경되는 모터의 소요액량에 대해 모니터링한다.
제어부(120)는 브레이크 추정온도가 설정된 온도보다 높은 경우 및 외기의 온도가 설정된 온도보다 낮은 경우에 모터의 소요액량이 일시적으로 변경되는 경우로 판단한다. 또한, 제어부(120)는 운전자에 의해 능동적으로 모터의 소요액량이 증가된 경우, 차량이 급감속하는 경우 및 브레이크 오일이 저압인 경우에 모터의 소요액량이 일시적으로 변경되는 경우로 판단한다.
따라서 본 단계에서, 제어부(120)는 상기와 같이, 모터의 소요액량이 일시적으로 변경되는 경우를 제외한 경우에 모터의 소요액량을 모니터링이 가능한 상황인 것으로 판단한다.
모터의 소요액량에 대한 모니터링이 가능한 것으로 판단되면 압력에 따른 모터의 소요액량을 산정한다(S103).
압력에 따른 모터의 소요액량은 모터의 위치 및 피스톤의 면적을 이용하여 산정한다. 본 단계에서, 제어부(120)는 모터의 소요액량을 산정하기 위해 도 3에 도시된 바와 같이, 압력에 따라 모터의 소요액량에 대해 실시간으로 산정한다.
상기와 같이, 모터의 소요액량이 산정되면, 산정된 모터의 소요액량과 맵 소요액량의 비율을 산정한다(S105).
제어부(120)는 모터의 소요액량과 맵 소요액량의 비율을 산정한다. 모터의 소요액량 및 맵 소요액량의 비율은 동일 압력에서 맵 소요액량을 기준으로 모터의 소요액량의 증가량일 수 있다.
본 단계에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 모터의 소요액량 및 맵 소요액량의 비율은 압력에 따라 복수 개의 구간을 나누고, 복수 개의 구간 중 적어도 세 개의 구간에서 산정되며, 또한, 하나의 구간에서 3회 이상 산정된다.
제어부(120)는 이렇게 복수의 구간에서 복수 회에 걸쳐 모터의 소요액량 및 맵 소요액량의 비율 산정한다.
상기와 같이, 모터의 소요액량 및 맵 소요액량의 비율을 산정되면, 산정된 비율이 적용 가능한지 판단한다(S107).
적용 가능에 대한 여부는 단계 S105에서 복수의 구간에서 복수 회에 걸쳐 비율이 산정된 것인지 경우에 제어부(120)는 산정된 비율이 적용 가능한 것으로 판단한다. 또한, 차량이 양산된 이후 주행 거리가 소정의 거리 이상인 경우에 적용 가능한 것으로 판단하며, 맵 소요액량이 보정된 이후에 주행 거리가 소정의 거리 이상인 경우에 적용 가능한 것으로 판단한다.
여기서, 적용 가능하다는 것은, 제어부(120)는 저장부(130)에 저장된 맵 소요액량을 단계 S103에서 산정된 모터 소요액량으로 변경하여 저장하는 것을 의미한다.
여기서, 산정된 모터 소요액량을 기존의 맵 소요액량을 대체하여 적용하지 못하는 경우이면 다시 단계 S101로 회귀될 수 있다.
모터의 소요액량이 적용 가능한 것으로 판단되면, 모터 소요액량을 맵 소요액량으로 적용한다(S109).
제어부(120)는 단계 S105에서 산정된 모터의 소요액량이 적용 가능한 것으로 단계 S107에서 판단되면, 저장부(130)에 저장된 맵 소요액량을 대신하여 단계 S105에서 산정된 모터 소요액량을 저장부(130)에 저장한다. 본 단계에서, 새롭게 저장된 모터 소요액량은 이후의 맵 소요액량으로 이용된다.
1: 전동식 브레이크 시스템
112: 온도센서
114: 페달 변위센서
116: 압력센서
120: 제어부
130: 저장부

Claims (20)

  1. 모터에 의해 제동력을 생성하기 위해 소요되는 브레이크 오일에 대해 실제 소요되는 압력에 따른 모터의 소요액량을 산정하는 단계;
    상기 산정된 모터의 소요액량과 기준이 되는 맵 소요액량의 비율을 산정하는 단계; 및
    상기 산정된 비율에 따라 상기 모터의 소요액량을 상기 맵 소요액량으로 적용하는 단계를 포함하는,
    전동식 브레이크 시스템의 제어 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 모터의 소요액량에 대해 모니터링 여부를 판단하는 단계를 더 포함하고,
    상기 모터의 소요액량의 모니터링 여부를 판단하는 단계는, 상기 모터의 소요액량이 지속적으로 변경되는 경우에 모니터링을 수행하는,
    전동식 브레이크 시스템의 제어 방법.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 모터의 소요액량이 지속적으로 변경되는 경우는 브레이크 추정온도가 설정된 온도보다 높은 경우 및 외기의 온도가 설정된 온도보다 낮은 경우 중 하나 이상을 제외한 경우인,
    전동식 브레이크 시스템의 제어 방법.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 모터의 소요액량이 지속적으로 변경되는 경우는 운전자에 의해 능동적으로 모터의 소요액량이 증가된 경우, 차량이 급감속하는 경우 및 브레이크 오일이 저압인 경우에 모터의 소요액량이 일시적으로 변경되는 경우 중 하나 이상을 제외한 경우인,
    전동식 브레이크 시스템의 제어 방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 모터의 소요액량을 상기 맵 소요액량으로 적용 가능한지 판단하는 단계를 더 포함하고,
    상기 모터의 소요액량을 상기 맵 소요액량으로 적용하는 단계는, 상기 적용 가능하지 판단하는 단계에서 판단 가능한 것으로 판단되는 경우에 수행되는,
    전동식 브레이크 시스템의 제어 방법.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 적용 가능한지 판단하는 단계는, 상기 산정된 모터의 소요액량과 상기 맵 소요액량의 비율이 압력에 따라 나뉜 복수의 구간에서 산정된 경우에 적용 가능한 것으로 판단하는,
    전동식 브레이크 시스템의 제어 방법.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 적용 가능한지 판단하는 단계는, 상기 산정된 모터의 소요액량과 상기 맵 소요액량의 비율이 압력에 따라 나뉜 복수의 구간 중 하나 이상의 구간에서 복수 회에 걸쳐 산정된 경우에 적용 가능한 것으로 판단하는,
    전동식 브레이크 시스템의 제어 방법.
  8. 제5 항에 있어서,
    상기 적용 가능한지 판단하는 단계는, 상기 모터에 의해 제동력이 제공되는 차량의 주행 거리가 소정의 거리 이상인 경우에 적용 가능한 것으로 판단하는,
    전동식 브레이크 시스템의 제어 방법.
  9. 제5 항에 있어서,
    상기 적용 가능한지 판단하는 단계는, 상기 모터의 소요액량을 상기 맵 소요액량으로 적용한 이후에 상기 모터에 의해 제동력이 제공되는 차량의 주행 거리가 소정의 거리 이상인 경우에 적용 가능한 것으로 판단하는,
    전동식 브레이크 시스템의 제어 방법.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 모터의 소요액량과 상기 맵 소요액량의 비율은 압력에 따라 상기 모터의 소요액량을 상기 맵 소요액량으로 나누어 산정되는,
    전동식 브레이크 시스템의 제어 방법.
  11. 모터에 의해 제동력을 생성하기 위해 소요되는 브레이크 오일에 대해 실제 소용되는 압력에 따른 모터의 소요액량을 모니터링하기 위해 상기 브레이크 오일의 온도 및 외기 온도 중 하나 이상의 온도를 측정하는 온도센서;
    상기 모터의 소요액량에 대한 압력을 측정하는 압력센서; 및
    상기 온도센서 및 상기 압력센서에서 측정된 정보를 바탕으로 상기 모터의 소요액량에 대해 모니터링 여부를 판단하고, 상기 모터의 소요액량과 기준이 되는 맵 소요액량의 비율 및 상기 모터의 소요액량을 산정하는 제어부를 포함하는,
    전동식 브레이크 시스템.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 모터의 소요액량과 기준이 되는 맵 소요액량의 비율에 따라 상기 모터의 소요액량을 상기 맵 소요액량으로 적용하는,
    전동식 브레이크 시스템.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 모터의 소요액량이 지소적으로 변경되는 경우에 상기 모터의 소요액량에 대해 모니터링을 수행하는,
    전동식 브레이크 시스템.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 모터의 소요액량이 지속적으로 변경되는 경우는 브레이크 추정온도가 설정된 온도보다 높은 경우 및 외기의 온도가 설정된 온도보다 낮은 경우 중 하나 이상을 제외한 경우인,
    전동식 브레이크 시스템.
  15. 제13 항에 있어서,
    상기 모터의 소요액량이 지속적으로 변경되는 경우는 운전자에 의해 능동적으로 모터의 소요액량이 증가된 경우, 차량이 급감속하는 경우 및 브레이크 오일이 저압인 경우에 모터의 소요액량이 일시적으로 변경되는 경우 중 하나 이상을 제외한 경우인,
    전동식 브레이크 시스템.
  16. 제11 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 모터의 소요액량을 상기 맵 소요액량으로 적용 가능한지 판단하고, 상기 모터의 소요액량을 상기 맵 소요액량으로 적용하는,
    전동식 브레이크 시스템.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 산정된 모터의 소요액량과 상기 맵 소요액량의 비율이 압력에 따라 나뉜 복수의 구간에서 산정된 경우에 적용 가능한 것으로 판단하는,
    전동식 브레이크 시스템.
  18. 제16 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 산정된 모터의 소요액량과 상기 맵 소요액량의 비율이 압력에 따라 나뉜 복수의 구간 중 하나 이상의 구간에서 복수 회에 걸쳐 산정된 경우에 적용 가능한 것으로 판단하는,
    전동식 브레이크 시스템.
  19. 제16 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 모터에 의해 제동력이 제공되는 차량의 주행 거리가 소정의 거리 이상인 경우에 적용 가능한 것으로 판단하는,
    전동식 브레이크 시스템.
  20. 제16 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 모터의 소요액량을 상기 맵 소요액량으로 적용한 이후에 상기 모터에 의해 제동력이 제공되는 차량의 주행 거리가 소정의 거리 이상인 경우에 적용 가능한 것으로 판단하는,
    전동식 브레이크 시스템.
KR1020220003532A 2022-01-10 2022-01-10 전동식 브레이크 시스템 및 그의 제어 방법 KR20230108126A (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220003532A KR20230108126A (ko) 2022-01-10 2022-01-10 전동식 브레이크 시스템 및 그의 제어 방법
CN202310028797.5A CN116409293A (zh) 2022-01-10 2023-01-09 电动制动系统及其控制方法
US18/094,988 US20230219551A1 (en) 2022-01-10 2023-01-10 Electromechanical brake system and method of controlling the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220003532A KR20230108126A (ko) 2022-01-10 2022-01-10 전동식 브레이크 시스템 및 그의 제어 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230108126A true KR20230108126A (ko) 2023-07-18

Family

ID=87055533

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220003532A KR20230108126A (ko) 2022-01-10 2022-01-10 전동식 브레이크 시스템 및 그의 제어 방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230219551A1 (ko)
KR (1) KR20230108126A (ko)
CN (1) CN116409293A (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019210269A1 (de) * 2019-07-11 2021-01-14 Robert Bosch Gmbh Detektionsverfahren und Sensorvorrichtung für einen elektromechanischen Bremskraftverstärker eines fahrzeugeigenen hydraulischen Bremssystems

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180039994A (ko) 2016-10-11 2018-04-19 주식회사 만도 전자식 브레이크 시스템 및 그 제어 방법
KR20200107686A (ko) 2019-03-08 2020-09-16 주식회사 만도 브레이크 시스템 및 그 제어방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180039994A (ko) 2016-10-11 2018-04-19 주식회사 만도 전자식 브레이크 시스템 및 그 제어 방법
KR20200107686A (ko) 2019-03-08 2020-09-16 주식회사 만도 브레이크 시스템 및 그 제어방법

Also Published As

Publication number Publication date
CN116409293A (zh) 2023-07-11
US20230219551A1 (en) 2023-07-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102475862B1 (ko) 전자식 브레이크 시스템
KR102495106B1 (ko) 전자식 브레이크 시스템
US10583819B2 (en) Electronic brake system
US10752227B2 (en) Electronic brake system
US10696286B2 (en) Electronic brake system and control method thereof
KR102068995B1 (ko) 전자식 브레이크 시스템 및 그 제어방법
KR20170059042A (ko) 전자식 브레이크 시스템
KR20180109179A (ko) 전자식 브레이크 시스템
KR20170031396A (ko) 전자식 브레이크 시스템
US10457261B2 (en) Electronic brake system
KR101969892B1 (ko) 전자식 브레이크 시스템
KR102100647B1 (ko) 전자식 브레이크 시스템 및 제어방법
KR20190051201A (ko) 일체형 솔레노이드밸브 및 그를 이용한 브레이크 시스템
KR20180128187A (ko) 전자식 브레이크 시스템
KR20230108126A (ko) 전동식 브레이크 시스템 및 그의 제어 방법
KR102500083B1 (ko) 전자식 브레이크 시스템 및 그 제어방법
KR20190029050A (ko) 전자식 브레이크 시스템
KR102536142B1 (ko) 브레이크 시스템 및 그 제어방법
KR20170031394A (ko) 전자식 브레이크 시스템
KR20190101130A (ko) 전자식 브레이크 시스템 및 제어 방법
KR20190091979A (ko) 전자식 브레이크 시스템 및 그 제어방법
KR102514974B1 (ko) 전자식 브레이크 시스템
KR20190127045A (ko) 전자식 브레이크 시스템 및 제어 방법
KR102469183B1 (ko) 전자식 브레이크 시스템 및 그 제어 방법
KR101988509B1 (ko) 전자식 브레이크 시스템 및 그 제어 방법