KR102337338B1 - 전자식 브레이크의 모터 제어 방법 - Google Patents

전자식 브레이크의 모터 제어 방법 Download PDF

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Abstract

전자식 브레이크의 모터 제어 방법이 개시된다. 브레이크에 의해 차량이 정차되면 정차 모드를 개시하는 정차 모드 개시 단계, 상기 정차 모드에서, 상기 브레이크에 압력을 제공하는 모터의 전기각을 측정하는 전기각 측정 단계, 상기 전기각 측정 단계에서 측정된 상기 모터의 전기각 및 기설정된 전기각 변동값을 이용하여 변동 전기각을 산출하는 전기각 산출 단계 및 상기 변동 전기각에 따라 상기 모터에 흐르는 전류를 제어하는 모터 제어 단계를 포함하여, 차량을 정차 상태로 유지시킬 뿐만 아니라 모터의 어느 한 상에 고전류가 흐르는 것을 방지하고, 모터 등의 소손을 예방할 수 있다.

Description

전자식 브레이크의 모터 제어 방법{Control method for Motor of electronic brake}
본 발명은 전자식 브레이크의 제어 방법에 관한 것으로, 특히 모터의 구동에 따라 브레이크 동작을 수행하는 전자식 브레이크의 모터 제어 방법에 관한 것이다.
전자식 브레이크는 모터에 인가되는 전류 및 전기각을 측정하고, 측정된 전기각에 따라 모터에 흐르는 전류를 제어하여 모터를 구동시켜 회전력을 발생시고, 이러한 회전력을 기어를 통해 브레이크 압력으로 변환하며, 변환된 브레이크 압력을 이용하여 차량을 제동하는 장치이다.
최근에는 차량 사고 등의 증가로 인해 브레이크 관련 법규가 더욱 엄격하게 수정되었으며, 이에 따라 수정된 브레이크 관련 법규를 만족하기 위해서는 차량을 정차시키는 브레이크의 압력을 기존 50[bar]에서 90[bar]로 증대시켜야 한다.
브레이크의 압력을 증대시키기 위해서는 브레이크의 압력을 제공하고 있는 모터에 흐르는 전류를 증가시켜야 한다.
도 1을 참고하면, 90[bar]의 브레이크 압력을 발생시키기 위한 전자식 브레이크의 모터 제어시, 모터의 각 상(a상, b상, c상)에 인가되는 전류(ia, ib, ic)와 이때 발생되는 토크(Power=T*W)를 확인할 수 있다. 모터 각 상의 파형은 가로축(전기각)에 따라 흐르는 전류의 크기와 방향을 나타낸다.
예컨대, 차량 제동 상황이 발생하게 되면, 사용자의 브레이크 페달 구동을 통해 차량이 정차하게 된다. 이때 수정된 브레이크 관련 법규에 따라 90[bar]의 브레이크 압력으로 차량 정차를 유지시켜야 하는데, 전자식 브레이크는 모터의 전기각에 따라 브레이크 압력에 상응하는 전류를 모터에 인가하고, 전류에 의해 모터가 회전하게 되어 발생되는 일정한 모터 토크를 브레이크 압력으로 변환하여 변환된 브레이크 압력을 이용하여 차량을 정차된 상태로 유지시킬 수 있다.
여기서, 일정한 토크를 발생하는 모터는 전자식 브레이크의 마스터 실린더를 동작시켜 압력을 발생시키고, 마스터 실리더의 압력이 요구되는 압력에 다다르면 정지된 상태로 변경된다. 이때 운전자가 브레이크 페달을 계속해서 밝고 있는 경우, 모터는 차량을 정차된 상태로 유지시키기 위해 토크를 계속해서 발생시켜야 하며, 이에 따라 전기각 0 도 에서 360 도 사이의 어느 한 전기각에서 정지된 상태의 모터에는 브레이크 압력에 대응하는 전류가 계속해서 흐르게 된다.
예컨대, 모터가 모터 각 상의 피크값(100A, -100A)에 위치하는 전기각으로 정지된 상태인 경우, 모터 각 상 중 어느 한 상에만 높은 전류가 편중되어 흐르게 된다.
모터 각 상 중 어느 한 상에만 높은 전류가 편중되어 흐르게 되면, 모터에 전류를 인가하는 데 이용되는 FET(Field Effect Transistor)에 높은 전류로 인해 과도한 열이 발생하게 되고, 이로 인해 FET의 내구성이 현저히 떨어져 FET가 소손되는 현상이 발생할 수 있다.
따라서, 증대된 브레이크 압력으로 차량 정차 상태를 유지하는 경우 차량 정차 상태에서 사용자의 브레이킹 시간이 길어지면, 모터의 소모전류 증가로 인해 모터를 구동하는 FET의 소손이 발생하고, FET의 소손으로 인해 브레이크 동작이 되지 않는 치명적 결함을 유발하게 되는 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허공보 제10-2013-0117235호
이에 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 안출된 것으로, 모터의 어느 한 상에 전류가 오랜 기간 편중되어 흐르지 않도록 하면서 차량을 정차 상태로 유지할 수 있고, FET의 소손 발생 및 브레이크 동작 결함을 방지할 수 있는 전자식 브레이크의 모터 제어 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 전자식 브레이크의 모터 제어 방법은 브레이크에 의해 차량이 정차되면 정차 모드를 개시하는 정차 모드 개시 단계; 상기 정차 모드에서, 상기 브레이크에 압력을 제공하는 모터의 전기각을 측정하는 전기각 측정 단계; 상기 전기각 측정 단계에서 측정된 상기 모터의 전기각 및 기설정된 전기각 변동값을 이용하여 변동 전기각을 산출하는 전기각 산출 단계; 및 상기 변동 전기각에 따라 상기 모터에 흐르는 전류를 제어하는 모터 제어 단계;를 포함할 수 있다.
상기 정차 모드 개시 단계에 앞서, 상기 차량의 브레이크 페달의 각도를 감지하는 브레이크 페달 각도 감지 단계; 상기 브레이크 페달 각도가 0 도 초과하는 경우, 상기 브레이크를 이용하여 상기 차량을 제동하는 차량 제동 단계; 및 상기 차량 제동 단계를 통한 상기 차량의 정차 여부를 확인하기 위해 상기 차량의 속도를 감지하는 차속 감지 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 정차 모드에서, 상기 차량 정차를 유지시키는 데 필요한 상기 브레이크의 목표 압력을 생성하는 목표 압력 생성 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 전기각 측정 단계 이후, 제1 전기각 이동 모드 및 제2 전기각 이동 모드 중 어느 하나의 모드를 선택하여 구동하는 전기각 이동 모드 선택 단계;를 더 포함하고, 상기 전기각 산출 단계는, 상기 모터의 전기각에 상기 전기각 변동값을 감산하여 상기 변동 전기각을 산출하는 상기 제1 전기각 이동 모드와, 상기 모터의 전기각에 상기 전기각 변동값을 가산하여 상기 변동 전기각을 산출하는 상기 제2 전기각 이동 모드 중 선택된 전기각 이동 모드에서 수행될 수 있다.
상기 브레이크의 목표 압력에 대응하는 모터의 목표 전류를 생성하는 단계;를 더 포함하고, 상기 모터 제어 단계는, 상기 목표 전류 및 상기 변동 전기각에 따라 상기 모터를 PWM 제어할 수 있다.
상기 모터의 피드백 전류 및 상기 모터의 목표 전류를 비교하여 전류 오류를 점검하는 전류 점검 단계; 및 상기 브레이크의 피드백 압력 및 상기 브레이크의 목표 압력을 비교하여 압력 오류를 점검하는 압력 점검 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 모터 제어 단계 이후, 상기 전기각 이동 모드가 상기 제1 전기각 이동 모드인 경우, 상기 변동 전기각이 상기 모터의 측정된 전기각보다 90 도 초과하면, 상기 제2 전기각 이동 모드로 변경하고, 상기 전기각 이동 모드가 상기 제2 전기각 이동 모드인 경우, 상기 변동 전기각이 상기 모터의 측정된 전기각보다 90도 초과하면, 상기 제1 전기각 이동 모드로 변경하는 전기각 이동 모드 변경 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 브레이크의 목표 압력은 90Bar 이상일 수 있다.
상기 변동 전기각이 산출되는 전기각 범위는 상기 모터의 측정된 전기각을 기준으로 -90 도에서 +90 도까지 일 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 전자식 브레이크의 모터 제어 방법에 의하면, 사용자의 브레이크 페달 구동이 계속된 상태에서 모터의 어느 한 상에 전류가 편중되어 흐르지 않도록 한 채, 차량 정차 상태를 유지시킬 수 있다.
또한, 모터의 어느 한 상에 전류가 편중되지 않아 모터에 전류를 인가하는 데 이용되는 FET의 수명과 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래 전자식 브레이크의 3상 모터에 흐르는 전류를 설명하기 위한 설명도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전자식 브레이크의 블록도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시 예에 다른 전자식 브레이크의 모터 제어 방법의 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 전자식 브레이크의 모터의 전기각 범위를 설명하기 위한 설명도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 설명하는 실시 예에 한정되는 것이 아니다. 그리고, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략되며, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 “...부”, “...기”, “모듈”, “블록” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 2를 참고하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전자식 브레이크 시스템은 브레이크 페달 감지부(100), 휠속 감지부(200), 제어부(300), 모터 구동부(400), 모터(500), 전기각 감지부(600), 브레이크(700)를 포함하며, 브레이크 페달 감지부(100)가 브레이크 페달 동작을 감지하면, 제어부(300)가 브레이크(700)를 이용하여 차량을 제동시키고, 휠속 감지부(200)가 차량의 차속을 감지하면, 제어부(300)가 차량의 차속을 통해 차량의 완전 정차를 확인하고, 전기각 감지부(600)가 차량 정차에 의해 회전이 정지된 모터의 전기각을 측정하고, 제어부(300)가 측정된 모터의 전기각을 기설정된 전기각 범위 내에서 변동시키고, 변동되는 전기각에 따라 모터 구동부(400)를 제어하고, 모터 구동부(400)가 제어부(300)의 제어에 따라 전류를 모터(500)에 인가하고, 모터(500)가 변동되는 전기각에 따라 인가되는 전류를 통해 동일한 토크를 지속적으로 발생하고, 브레이크(700)가 모터(500) 토크를 압력으로 변환하여 차량을 제동하는 시스템이다.
따라서, 전자식 브레이크 시스템은 차량이 완전 정차되고 브레이크 페달이 구동되고 있는 상태에서 회전이 정지된 모터의 전기각을 임의로 변동시키고, 변동되는 전기각에 따라 모터를 제어함으로써, 모터의 어느 한 상에 고전류가 편중되어 흐르는 것을 방지한 채 차량 정차 상태를 유지시킬 수 있고, 이를 통해 모터 구동부 및 모터 등의 소손을 예방할 수 있다.
이후, 도 3 및 도4를 참고하여, 전자식 브레이크 시스템의 각종 장치들을 이용한 전자식 브레이크의 모터 제어 방법을 설명한다.
도 3 및 도 4를 참고하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전자식 브레이크의 모터 제어 방법은 브레이크 페달 각도 감지 단계(S310), 차량 제동 단계(S320), 차속 감지 단계(S330), 정차 모드 개시 단계(S340), 목표 압력 생성 단계(S350), 전기각 측정 단계(S360), 전기각 이동 모드 구동 단계(S370)를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 전자식 브레이크의 모터 제어 방법은 먼저, 브레이크 페달 각도 감지 단계(S310)에서 브레이크 페달 감지부(100)가 차량의 브레이크 페달의 각도를 감지한다. 여기서, 브레이크 페달은 사용자의 밟는 동작에 의해 가압되고, 이에 따라 브레이크 페달의 각도가 변경될 수 있다. 브레이크 페달 감지부(100)는 브레이크 페달 각도의 변경이 감지되면, 페달 감지 신호를 제어부(300)로 전달할 수 있다.
그런 다음, 차량 제동 단계(S320)에서 제어부(300)가 페달 감지 신호에 따라 브레이크(700)를 동작시켜 차량을 제동한다. 여기서, 제어부(300)는 브레이크 페달 각도 감지에 따른 브레이크 페달의 각도가 0 도 초과하는 경우, 브레이크(700)를 동작시킬 수 있다. 브레이크(700)는 이미 알려진 드럼식, 디스크식 등의 브레이크 장치일 수 있다. 브레이크(700)의 동작에 따라 차량은 서서히 감속하고 최종 정차될 수 있다.
그런 다음, 차속 감지 단계(S330)에서 휠속 감지부(200)가 차량의 속도를 감지한다. 여기서, 휠속 감지부(200)는 감지된 차속을 제어부(300)로 전달할 수 있다.
그런 다음, 정차 모드 개시 단계(S340)에서 제어부(300)가 상기 휠속 감지부(200)로부터 전달 받은 차속이 0인 것을 확인하면, 차량이 정차된 것으로 판단하고, 정차 모드가 개시된다. 여기서, 제어부(300)는 차속이 0이 아닌 경우, 차량이 정차되지 않은 것으로 판단하고, 일반 모드(Normal Mode)가 개시된다 (S342). 일반 모드에서는 차량의 제어 상태에 따라 브레이크의 목표 압력이 산출될 수 있다.
그런 다음, 정차 모드에서 목표 압력 생성 단계(S350)가 시작되며, 제어부(300)가 차량 정차를 유지시키는 데 필요한 브레이크의 목표 압력(정차 Target 압력)을 생성한다. 여기서, 브레이크의 목표 압력은 90[bar] 이상으로 설정된다. 이는 최근 수정된 차량 브레이크 관련 법규에 따라 설정된 값이다.
그런 다음, 전기각 측정 단계(S360)에서 전기각 감지부(600)가 모터의 전기각(Origin전기각)을 측정한다. 여기서, 전기각 감지부(600)는 인코더(Encoder) 또는 모터 위치 센서일 수 있다. 또한, 정차된 차량의 브레이크에 압력을 제공하는 모터가 정지된 상태이므로, 전기각 감지부(600)에 의해 측정되는 모터의 전기각은 0 도에서 360 도 사이의 전기각 중 어느 하나의 전기각에 해당한다. 제어부(300)는 모터 구동부(400)를 제어하여 이러한 회전 정지된 모터의 전기각에 따라 모터 각 상에 전류를 적절히 인가하게 된다.
예컨대, 전기각 감지부(600)로부터 측정된 모터의 전기각이 90 도인 경우이면, 모터의 a상에 피크값에 해당하는 전류가 인가될 수 있으며, 사용자가 브레이크 페달에서 발을 떼지 않는 다면, 오랜 기간 피크값에 해당하는 전류가 모터의 3상 중 어느 한 상(a상)에 편중되어 흐르게 되며, 이는 모터(500) 및 모터 구동부(400)의 소손을 야기하는 원인이다.
이에 따라 본 발명의 실시 예에 따른 전자식 브레이크의 모터 제어 방법은 전기각 이동 모드 구동 단계(S370)를 포함하여, 정차된 차량의 사용자가 브레이크 페달을 지속적으로 밟고 있더라도, 모터의 전기각을 임의로 다른 전기각으로 지속적으로 변동시키고, 변동되는 모터의 전기각에 따라 모터 각 상에 흐르는 전류를 제어함으로써, 모터의 3상 중 어느 한 상에 피크값에 해당하는 전류가 지속적으로 흐르는 것을 방지할 수 있다.
이후, 도 4를 참고하여 전기각 이동 모드 구동 단계(S370)를 상세히 설명한다. 전기각 측정 단계(S360) 이후, 전기각 이동 모드 구동 단계(S370)가 진행 되며, 전기각 이동 모드 구동 단계(S370)는 전기각 이동 모드 선택 단계(S371), 전기각 산출 단계(S373, S375), 목표 전류 생성 단계(S377), 모터 제어 단계(S379), 전류 점검 단계(S381), 압력 점검 단계(S383), 전기각 이동 모드 확인 단계(S385), 비교 단계(S387, S389) 및 전기각 이동 모드 변경 단계(S391, S393) 등을 포함할 수 있다.
먼저 전기각 이동 모드 선택 단계(371)에서 제어부(300)가 제1 전기각 이동 모드 또는 제2 전기각 이동 모드 중 임의로 어느 하나의 이동 모드를 선택한다. 여기서, 제1 전기각 이동 모드 및 제2 전기각 이동 모드는 서로 다른 방식으로 전기각을 변동시킬 수 있고, 다른 방식으로 변동되는 전기각에 따라 모터를 제어할 수 있는 모드이다. 제1 전기각 이동 모드의 모드값(Angle cal Mode)은 0으로 정의되고, 제2 전기각 이동 모드의 모드값은 1로 정의될 수 있다.
이후, 제1 전기각 이동 모드가 선택된 경우에 대해 먼저 설명하고, 추후 제2 전기각 이동 모드가 선택된 경우에 대해 설명한다.
제1 전기각 이동 모드로 선택되면, 전기각 산출 단계(S373)에서 제어부(300)가 기설정된 전기각 범위 내에서 모터의 전기각을 변동시킨다. 즉, 제어부(300)는 산출된 모터의 전기각에 기설정된 전기각 변동값을 감산하여 변동 전기각을 산출할 수 있다. 여기서, 전기각 범위는 전기각의 변동에 따른 모터의 기계적 회전이 전자식 브레이크 시스템에 영향을 주지 않는 범위로 설정되는 것이 바람직하고, 이에 따라 전기각 범위는 전기각 감지부(600)로부터 측정된 모터의 전기각을 기준으로 -90 도에서 +90 도까지로 설정될 수 있다. 전기각 변동값은 사용자의 필요에 따라 적절히 설정될 수 있다.
그런 다음, 목표 전류 생성 단계(S377)에서 제어부(300)가 상기한 바 있는 브레이크의 목표 전압에 대응하는 모터의 목표 전류를 생성한다.
그런 다음, 모터 제어 단계(S379)에서 제어부(300)가 변동 전기각 및 모터의 목표 전류에 따라 모터에 흐르는 전류를 제어한다. 여기서, 제어부(300)는 변동 전기각 및 모터의 목표 전류에 따라 PWM 신호를 생성하고, PWM 신호를 모터 구동부(400)에 출력할 수 있다. 모터 구동부(400)는 PWM 신호에 따라 목표 압력에 대응하는 목표 전류를 모터(500)에 인가할 수 있다.
이러한 모터 구동부(400)에는 복수의 FET(Field Effect Transistor)가 구비될 수 있다. 복수의 FET는 PWM 신호에 따라 스위칭 동작하여 모터의 각 상에 전류를 인가할 수 있다.
그런 다음, 전류 점검 단계(S381)에서 제어부(300)가 모터의 피드백 전류(센서입력값) 및 모터의 목표 전류를 비교하여 전류 오류를 점검한다.
그런 다음, 압력 점검 단계(S383)에서 제어부(300)가 모터의 피드백 압력(센서입력값) 및 모터의 목표 압력을 비교하여 압력 오류를 점검한다. 여기서, S381 단계 및 S383 단계의 피드백 전류 및 피드백 압력은 전류 센서 및 압력 센서에 의해 측정된다. 또한, 피드백 전류 및 피드백 압력 각각이 모터의 목표 전류 및 모터의 목표 압력에 도달하지 못 하는 경우 S377 단계로 되돌아 가고, S377 단계 및 S379 단계를 거친 후 전류 오류 및 압력 오류를 재점검하게 된다.
S381 단계 및 S383 단계에서 피드백 전류 및 피드백 압력에 이상이 없으면, 전기각 이동 모드 확인 단계(S385)에서 제어부(300)가 제1 전기각 이동 모드 또는 제2 전기각 이동 모드 중 어느 모드인지를 확인한다.
제1 전기각 이동 모드로 확인되면, 비교 단계(S387)에서 제어부(300)가 변동 전기각이 변동되기 전 모터의 전기각(Origin 전기각)보다 90 도 초과하는지 비교한다.
그런 다음, 변동 전기각이 변동되기 전 모터의 전기각보다 90 도 초과하면, 전기각 이동 모드 변경 단계(S391)에서 제어부(300)가 제1 전기각 이동 모드에서 제2 전기각 이동 모드로 변경한다. 즉, 전기각 이동 모드의 모드값이 1로 변경된다. 제어부(300)가 제2 전기각 이동 모드로 변경되면, 제2 전기각 산출 단계(S375)로 넘어가게 된다.
또한, 변동 전기각이 변동되기 전 모터의 전기각보다 90 도 초과하지 않으면, 전기각 산출 단계(S373)로 되돌아가게 되고, 전기각 산출 단계(S373)에서 변동 전기각에 전기각 변동값을 감산하여 새로운 변동 전기각을 산출한 후, S373 단계 이후 과정이 재 수행되며, 이에 따라 S373 단계부터 S391 단계까지의 반복 수행을 통해 상기한 전기각 범위의 한 쪽 끝까지 모터의 전기각이 변동될 수 있다.
이하, 전기각 산출 단계(S375) 이후 과정을 설명한다.
S371 단계 또는 S391 단계 이후 제2 전기각 이동 모드로 선택 또는 변경되면, 전기각 산출 단계(S375)에서 제어부(300)가 기설정된 전기각 범위 내에서 모터의 전기각을 변동시킨다. 즉, 제어부(300)는 모터의 전기각에 기설정된 전기각 변동값을 가산하여 변동 전기각을 산출할 수 있다.
이후 상기한 바 있는 S377 단계부터 S385 단계를 거치고, 전기각 이동 모드 확인 단계(S385)에서 제어부(300)가 제1 전기각 이동 모드 또는 제2 전기각 이동 모드 중 어느 모드인지를 확인한다.
제2 전기각 이동 모드로 확인되면, 비교 단계(S389)에서 제어부(300)가 변동 전기각이 변동되기 전 모터의 전기각(Origin 전기각)보다 90 도 초과하는지 비교한다.
그런 다음, 변동 전기각이 변동되기 전 모터의 전기각보다 90 도 초과하면, 전기각 이동 모드 변경 단계(S393)에서 제어부(300)가 제2 전기각 이동 모드에서 제1 전기각 이동 모드로 변경한다. 즉, 전기각 이동 모드의 모드값이 0으로 변경된다. 제어부(300)가 제1 전기각 이동 모드로 변경되면, 제1 전기각 산출 단계(S373)로 넘어가게 된다.
또한, 변동 전기각이 변동되기 전 모터의 전기각보다 90 도 초과하지 않으면, 전기각 산출 단계(S375)로 되돌아가게 되고, 전기각 산출 단계(S375)에서 변동 전기각에 전기각 변동값을 가산하여 새로운 변동 전기각을 산출한 후, S375 단계 이후 과정이 재 수행되며, 이에 따라 S375 단계부터 S393 단계까지의 반복 수행을 통해 상기한 전기각 범위의 다른 한 쪽 끝까지 모터의 전기각이 변동될 수 있다.
여기서, 전기각 이동 모드 구동 단계(S370)는 차량이 정차되고, 브레이크 페달이 구동되는 중이면 계속해서 반복 수행되고, 이후 브레이크 페달이 구동되지 않는 등으로 인해 외부 인터럽트 신호가 발생하면, 전기각 이동 모드 구동 단계(S370)는 중지될 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 전자식 브레이크의 모터 제어 방법은 기설정된 전기각 범위 내에서 모터의 전기각을 변동시킴으로써, 정차된 차량의 사용자가 브레이크 페달을 지속적으로 구동하는 경우에도 모터의 3 상 중 어느 한 상에 과도한 전류가 흐르는 것을 방지할 수 있다.
도 5를 참고하면, 모터의 전기각에 따른 3상 모터의 각 상에 흐르는 전류를 보여준다.
차량이 정차될 시 모터의 전기각이 30(1), 90(2), 150(3) 도 중 어느 하나의 전기각이면, 3상 모터의 어느 한 상에 과도한 전류(100A)가 지속적으로 흐르게 된다. 이에 따라 상기한 바 있는 전기각 이동 모두 구동 단계(S370)를 통해 전기각을 변동시키는 것이 필요하다.
예컨대, 정차된 차량의 모터의 전기각이 90도 이면, 전기각 범위는 제1 전기각 범위(deg1)로 설정되고, 모터의 전기각이 150도 이면, 전기각 범위는 제2 전기각 범위(deg2)로 설정될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 전자식 브레이크의 모터 제어 방법은 상기한 전기각 범위 내에서 모터의 전기각을 변동시킬 수 있으며, 이를 통해 3 상 모터의 어느 한 상에 과도한 전류(100A)가 흐르는 것을 방지할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 브레이크 페달 감지부
200: 휠속 감지부
300: 제어부
400: 모터 구동부
500: 모터
600: 전기각 감지부
700: 브레이크

Claims (11)

  1. 브레이크에 의해 차량이 정차되면 정차 모드를 개시하는 정차 모드 개시 단계;
    상기 정차 모드에서, 상기 브레이크에 압력을 제공하는 모터의 전기각을 측정하는 전기각 측정 단계;
    상기 전기각 측정 단계에서 측정된 상기 모터의 전기각 및 기설정된 전기각 변동값을 이용하여 변동 전기각을 산출하는 전기각 산출 단계;
    상기 정차 모드에서, 상기 차량의 정차를 유지시키는 데 필요한 상기 브레이크의 목표 압력을 생성하는 목표 압력 생성 단계;
    상기 브레이크의 목표 압력에 대응되는 모터의 목표 전류를 생성하는 단계; 및
    상기 변동 전기각에 따라 상기 모터에 흐르는 전류를 제어하는 모터 제어 단계;를 포함하고,
    상기 모터 제어 단계는, 상기 목표 전류 및 상기 변동 전기각에 따라 상기 모터를 PWM 제어하는 것을 특징으로 하는 전자식 브레이크의 모터 제어 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 정차 모드 개시 단계에 앞서,
    상기 차량의 브레이크 페달의 각도를 감지하는 브레이크 페달 각도 감지 단계;
    상기 브레이크 페달 각도가 0도보다 초과하는 경우, 상기 브레이크를 이용하여 상기 차량을 제동하는 차량 제동 단계; 및
    상기 차량 제동 단계를 통한 상기 차량의 정차 여부를 확인하기 위해 상기 차량의 속도를 감지하는 차속 감지 단계;
    를 더 포함하는 전자식 브레이크의 모터 제어 방법.
  3. 삭제
  4. 브레이크에 의해 차량이 정차되면 정차 모드를 개시하는 정차 모드 개시 단계;
    상기 정차 모드에서, 상기 브레이크에 압력을 제공하는 모터의 전기각을 측정하는 전기각 측정 단계;
    상기 전기각 측정 단계 이후, 제1 전기각 이동 모드 및 제2 전기각 이동 모드 중 어느 하나의 모드를 선택하여 구동하는 전기각 이동 모드 선택 단계;
    상기 전기각 측정 단계에서 측정된 상기 모터의 전기각 및 기 설정된 전기각 변동값을 이용하여 변동 전기각을 산출하는 전기각 산출 단계; 및
    상기 변동 전기각에 따라 상기 모터에 흐르는 전류를 제어하는 모터 제어 단계;를 포함하고,
    상기 전기각 산출 단계는,
    상기 모터의 전기각에 상기 전기각 변동값을 감산하여 상기 변동 전기각을 산출하는 상기 제1 전기각 이동 모드와, 상기 모터의 전기각에 상기 전기각 변동값을 가산하여 상기 변동 전기각을 산출하는 상기 제2 전기각 이동 모드 중 선택된 전기각 이동 모드에서 수행되는 것을 특징으로 하는 전자식 브레이크의 모터 제어 방법.
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 모터의 피드백 전류 및 상기 모터의 목표 전류를 비교하여 전류 오류를 점검하는 전류 점검 단계; 및
    상기 브레이크의 피드백 압력 및 상기 브레이크의 목표 압력을 비교하여 압력 오류를 점검하는 압력 점검 단계; 를 더 포함하는 전자식 브레이크의 모터 제어 방법.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 모터 제어 단계 이후, 상기 전기각 이동 모드가 상기 제1 전기각 이동 모드인 경우, 상기 변동 전기각이 상기 모터의 측정된 전기각보다 90도 초과하면, 상기 제2 전기각 이동 모드로 변경하고,
    상기 전기각 이동 모드가 상기 제2 전기각 이동 모드인 경우, 상기 변동 전기각이 상기 모터의 측정된 전기각보다 90도 초과하면, 상기 제1 전기각 이동 모드로 변경하는 전기각 이동 모드 변경 단계; 를 더 포함하는 전자식 브레이크의 모터 제어 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 브레이크의 목표 압력은 90bar 이상인 것을 특징으로 하는 전자식 브레이크의 모터 제어 방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 변동 전기각이 산출되는 전기각 범위는 상기 모터의 측정된 전기각을 기준으로 -90도에서 +90도까지인 것을 특징으로 하는 전자식 브레이크의 모터 제어 방법.
  10. 차속을 감지하는 휠속 감지부;
    모터의 전기각을 측정하는 전기각 감지부;
    전류를 상기 모터에 인가하는 모터 구동부; 및
    상기 휠속 감지부로부터 전달 받은 차속이 0인 것을 확인하면 차량이 정차된 것으로 판단하여 정차 모드를 개시하고, 상기 전기각 감지부에서 측정된 상기 모터의 전기각 및 기설정된 전기각 변동값을 이용하여 변동 전기각을 산출하며, 상기 정차 모드에서, 상기 차량의 정차를 유지시키는 데 필요한 브레이크의 목표 압력을 생성하여 상기 모터 구동부로 출력하여 상기 모터의 전류를 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 변동 전기각 및 상기 모터의 목표 전류에 따라 PWM 신호를 생성하여 상기 모터 구동부로 출력하는 것을 특징으로 하는 전자식 브레이크의 모터 제어 장치.
  11. 차속을 감지하는 휠속 감지부;
    모터의 전기각을 측정하는 전기각 감지부;
    PWM 신호에 따라 전류를 상기 모터에 인가하는 모터 구동부; 및
    상기 휠속 감지부로부터 전달 받은 차속이 0인 것을 확인하면 차량이 정차된 것으로 판단하여 정차 모드를 개시하고, 상기 전기각 감지부에서 측정된 상기 모터의 전기각 및 기설정된 전기각 변동값을 이용하여 변동 전기각을 산출하며, 상기 정차 모드에서, 상기 차량의 정차를 유지시키는 데 필요한 브레이크의 목표 압력을 생성하여 상기 모터 구동부로 출력하여 상기 모터의 전류를 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 전기각 감지부에서 측정된 전기각에 따라, 제1 전기각 이동 모드 및 제2 전기각 이동 모드 중 어느 하나의 모드를 선택하여 구동하도록 제어하고,
    상기 제1 전기각 이동 모드에서, 상기 모터의 전기각에 상기 전기각 변동값을 감산하여 상기 변동 전기각을 산출하고, 상기 제2 전기각 이동 모드에서, 상기 모터의 전기각에 상기 전기각 변동값을 가산하여 상기 변동 전기각을 산출하는 것을 특징으로 하는 전자식 브레이크의 모터 제어 장치.
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