KR20210157630A

KR20210157630A - 차량의 제동장치 및 제동방법

Info

Publication number: KR20210157630A
Application number: KR1020200075670A
Authority: KR
Inventors: 김종성
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2020-06-22
Filing date: 2020-06-22
Publication date: 2021-12-29

Abstract

본 개시의 일 실시예에 의하면, 차량의 제동요구를 감지하는 과정; 차량의 제동을 위해 전륜 및 후륜에 요구되는 제동력을 센서부를 이용하여 추정하는 과정; 전륜 및 후륜에 대해 추정된 제동력을 보정하는 과정; 및 보정된 제동력을 생성하도록 전륜 및 후륜에 각각 설치된 전동식 브레이크를 제어하는 과정을 포함하되, 제동력을 추정하는 과정은, 위치센서(position) 또는 전류센서(current sensor) 중 하나 이상을 이용하고, 보정하는 과정은, 전좌륜 및 후우륜은 오프셋(α)을 더하고 전우륜 및 후좌륜은 오프셋(α)을 빼거나, 또는 전좌륜 및 후우륜은 오프셋(α)을 빼고 전우륜 및 후좌륜은 오프셋(α)을 더하는 것을 특징으로 하는 차량의 제동방법을 제공한다.

Description

차량의 제동장치 및 제동방법{Method And Apparatus for Vehicle Braking}

본 개시의 실시예는 차량의 제동장치 및 방법에 관한 것이다.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 개시에 대한 배경정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.

전동식 브레이크(Electro-Mechanical Brake, EMB)가 개발되어 널리 사용되고 있다. 전동식 브레이크는 주차 브레이크(Electronic Parking Brake, EPB)로 개발되었으나, 최근 종래의 유압식 브레이크를 대체하는 주 브레이크용으로 그 사용 영역이 확장되고 있다. EMB는 브레이크 캘리퍼(caliper)에 모터로 구동되는 액추에이터(actuator)가 장착되어, 브레이크 액(brake fuild)이라는 매개체 없이 모터 구동력으로 직접 차량을 제동하는 장치이다. EMB는 전동식 주차 브레이크(EPB: Electronic Parking Brake)와 유사한 메커니즘(mechanism)을 가지고 있으나, EPB와 달리 주제동용으로 주로 사용되므로, EPB보다 높은 제동응답성 및 작동내구성이 요구된다. 또한, 전동식 브레이크는 유압식 브레이크(hydraulic brake)에 비해 구조가 간단하면서도 제동응답속도가 빠르고, 더욱 정밀한 제어가 가능하여 제동안전성을 향상시킬 수 있다.

EMB는 포스센서(force sensor)를 이용하여 운전자가 요구하는 목표 제동력을 형성한다. 그러나, 포스센서를 장착하면, 센서가 장착되는 부분의 설계가 복잡해지고, 제조원가가 상승한다. 또한, 센서 장착에 따른 EMB의 크기(size)의 증가 또한 불가피하다.

제동력 감지센서를 이용하여 제동력을 측정하는 방법 외에도, 제동력을 생성하는 모터에 흐르는 전류를 측정하여 이를 바탕으로 제동력을 측정 또는 추정할 수 있다. 그러나, 모터에 흐르는 전류를 측정하여 제동력을 추정하는 방법은, 포스센서를 이용하는 경우보다 추정오차가 더 크게 발생하여, 안정적인 성능의 확보에 문제가 있다.

이에, 본 개시는 EMB에서 포스센서를 제거하여 EMB의 설계를 단순화여 EMB의 크기를 감소시키고, EMB의 제조원가를 절감하는 데 주된 목적이 있다.

또한, 본 개시는 모터의 전류값을 이용하여 제동력을 추정하는 방법을 사용함에 있어, 각 차륜별 제동력을 오프셋 보정하여 제동력의 추정오차를 감소시킨다. 즉, 차량이 제동할 때 안정적인 성능을 확보하는 데 다른 주된 목적이 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 포스센서를 제거함에 따라 설계가 단순해지고, 크기가 감소하는 효과가 있다.

또한, 본 실시예에 의하면, 모터의 전류값을 이용하여 제동력을 추정하는 방법을 사용함에 있어, 각 차륜별 제동력을 오프셋 보정하여 제동력의 추정오차를 감소시킨다. 즉, 차량이 제동할 때 안정적인 성능을 확보하는 다른 효과가 있다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 브레이크 장치의 블록구성도이다.
도 2는 모터의 동작거리와 포스 사이의 관계를 나타난 그래프이다.
도 3은 추정오차에 영향을 미치는 각종 요인들을 설명하기 위한 그래프이다.
도 4는 일반적인 유압 제동시스템의 탠덤 챔버 구조의 마스터실린더를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 제어부의 제어과정을 나타내는 순서도이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 제동력의 추정오차를 설명하기 위해 제동력의 크기를 화살표로 나타낸 도면이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 모터의 동작거리와 포스 사이의 관계의 그래프에 보정 후 추정오차를 표시한 그래프이다.

이하, 본 개시의 일부 실시예 들을 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.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 브레이크 장치의 블록구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따르면 전동식 브레이크(EMB: Electronic Mechanical Brake, 100)는, 센서부(sensor unit, 110), 제어부(ECU: Electronic Control Unit, 120), 구동부(drive unit, 130) 및 복수의 휠브레이크(wheel brake, 140)의 전부 또는 일부를 포함한다.

센서부(110)는 위치센서(position sensor, 112) 및 전류센서(current sensor, 114)의 전부 또는 일부를 포함한다.

위치센서(110)는 모터(132)의 동작거리(distance)를 측정한다.

모터(132)가 회전함에 따라 전동식 브레이크(100)의 피스톤(136)이 직선운동하게 되는데, 여기서 모터(132)의 동작거리는 피스톤(136)의 직선이동거리를 의미한다.

한편, 전동식 브레이크(100)가 제동력을 생성하기 위해 피스톤(136)이 브레이크 패드(138)를 가압하는데, 여기서 피스톤(138)이 브레이크 패드(138)를 가압하는 힘을 클램핑력(clamping force)이라 정의한다.

전류센서(current sensor, 114)는 모터(132)에 흐르는 전류(current)를 측정한다. 전류는 도 3의 (b) 그래프에서 상세하게 설명한다.

제어부(120)는 제동입력 판단부(braking input determining unit, 121), 제동력 연산부(braking force calculation unit, 122), 제동력 조정부(braking force adjusting unit, 123), 및 구동제어부(dirve controller unit, 124)의 전부 또는 일부를 포함한다.

제동입력 판단부(121)는 차량에 제동이 요구되는지 판단한다. 차량에 제동이 요구되는지는, 각종 요인들, 예컨대, 브레이크 페달(brake pedal)의 답입량(stroke)을 근거로 판단한다.

제동입력 판단부(121)가 제동입력이 요구된다고 판단한 경우, 제동력 연산부(122)는 차량을 제동하기 위해 필요한 제동력을 연산한다. 제동입력 연산부(122)가 제동력을 연산하면, 구동부(130)가 연산된 제동력에 상응하는 제동력을 복수의 휠브레이크(140)에 공급한다.

제동력 조정부(123)는 센서부(110)가 검출한 모터(132)의 동작거리 및 모터(132)에 흐르는 전류값에 기초하여 구동부(130)가 복수의 휠브레이크(140)에게 공급한 제동력을 추정한다. 이 후 제동력 조정부(123)는 차량에 회전이 발생하지 않도록 추정한 제동력을 보정한다. 여기서 차량의 회전이란, 예컨대, 슬립(slip)을 의미한다. 차량이 제동할 때 좌측 제동력과 우측 제동력 간에 차이가 발생하면, 차량은 어느 한쪽 방향으로 회전하게 되는데, 이를 슬립이라 한다.

보정하는 과정은 도 5의 S530 과정에서 오프셋을 가감하는 보정에 대해 상세하게 설명한다.

제동력 조정부(123)는, 각 차륜에 제동력 차이가 발생하더라도 차량이 회전하지 않도록 복수의 휠브레이크(140) 각각이 형성하는 제동력을 보정하여 차량의 주행 안정성을 확보한다.

구동제어부(124)는 제동력 연산부(122)에 의해 연산된 제동력 및 조정부(123)에 의해 보정된 제동력에 따라 구동부(130)를 제어한다. 즉, 차량이 주행 중 제동하는 경우 각각의 휠브레이크(FL, FR, RL 및 RR)에 의한 제동력 및 제동력 보정량을 제어한다.

구동부(130)는 모터(motor, 132), 기어 박스(gear box, 134), 피스톤(piston, 136), 브레이크 패드(brake pad, 138), 캘리퍼 하우징(caliper housing, 미도시) 및 캘리퍼 바디(caliper body, 미도시)를 포함한다.

모터(132)는 전류가 흐름에 따라 정방향 또는 역방향으로 회전하여 동력을 발생시킨다. 여기서 동력은 모터(132)의 회전력(rotational force)을 의미한다. 모터(132)의 회전력은 제동력을 형성하기 위해 기어박스(134)의 스크류(미도시)로 전달된다.

기어박스(134)는 모터(132)의 회전력에 의해 스핀들(spindle, 미도시)이 직선운동하도록 하기 위한 복수의 기어 및 스크류를 포함한다. 기어박스의 스핀들이 직선운동을 하게 되면, 캘리퍼 바디의 일단에 부착된 피스톤(136)은 전진 또는 후진하게 되고, 이에 따라, 피스톤에 연결된 브레이크 패드(138)가 디스크(disc, 미도시)를 가압하여 제동력을 형성한다.

본 개시에서 기어박스(134)의 구동과 관련된 통상적인 구성은 본 기술분야의 통상의 기술자에게 자명한 기술이므로, 그에 관한 도시 및 설명은 생략한다.

본 개시에서 서술하는 전동식 브레이크(EMB, 100)는 전동식 주차 브레이크(EPB)로 개발되었으나, 최근 종래의 유압식 브레이크(hydraulic brake)를 대체하는 주 브레이크(main brake)용으로 그 사용영역이 확장되고 있다.

전동식 브레이크에(100)는 주차(parking) 기능이 일체화된 것이 일반적이나, 본 개시의 일 실시예는, 주차 기능이 없는 주 브레이크 및 주차 기능이 장착된 주 브레이크 모두를 포함한다.

복수의 휠브레이크(140)는 좌전륜에 설치되는 제1 휠브레이크(FL), 우전륜에 설치되는 제2 휠브레이크(FR), 좌후륜에 설치되는 제3 휠브레이크(RL) 및 우후륜에 설치되는 제4 휠브레이크(RR)를 포함한다.

복수의 차륜은 좌전륜, 우전륜, 좌후륜 및 우후륜을 포함한다. 복수의 차륜은, 차량의 차체에 회전 가능하도록 설치되고, 복수의 휠브레이크(140)로부터 제동력을 공급받는다.

본 개시의 다른 실시예는 전술한 구성 외에도 입력부(미도시)를 더 포함하는 전동식 브레이크(100)도 포함한다.

본 개시의 다른 실시예는, 전륜 및 후륜에 가감되는 오프셋을 다르게 적용하는 경우도 포함한다. 예컨대, 도 5의 S530 과정은 전륜 및 후륜의 제동력을 알파(α)만큼 보정하지만, 본 개시의 다른 실시예는, 전륜의 제동력을 알파(α)만큼 보정하고, 후륜은 베타(β)만큼 보정하는 경우도 포함한다.

또한 본 개시의 다른 실시예는, 운전자가 입력부를 이용하여 알파(α) 및 베타(β)를 조정하는 경우도 포함한다.

도 2는 모터의 동작거리와 포스 사이의 관계를 나타난 그래프이다.

도 2를 참조하면, 그래프의 가로축은 모터(132)의 동작거리를 나타내고, 그래프의 세로축은 포스(force)를 나타낸다. 여기서, 포스는 제동력을 의미하고, 더욱 상세하게는 클램핑력을 의미한다.

도 2에서 그래프 상에 도시된 화살표는 추정오차(estimated error)를 의미한다. 여기서 추정오차란, 모터(132)의 동작거리에 따른 클램핑력 추정값(estimated value)과, 실제 피스톤(136)이 브레이크 패드(138)를 가압한 클램핑력 사이의 차이를 의미한다.

전동식 브레이크(100)가 제동력을 생성할 때, 모터(132)의 동작거리가 동일한 경우 브레이크 패드(138)에 동일한 클램핑력이 전달되어야 하는데, 각종 요인에 따라 실제 피스톤이 브레이크 패드(138)에 전달하는 클램핑력이 달라진다. 여기서 각종 요인에 대해서는 도 3에서 더욱 상세하게 설명한다.

도 3의 그래프에서 알 수 있듯이, 추정오차는 모터(132)의 동작거리가 증가함에 따라 증가한다. 그 이유는, 모터(132)의 동작거리가 증가함에 따라 전동식 브레이크(100)의 피스톤(136)이 브레이크 패드(138)를 더욱 큰 클램핑력으로 가압함에 따라, 각종 요인들로 인한 차이가 더욱 크게 작용하기 때문이다.

도 3은 추정오차에 영향을 미치는 각종 요인들을 설명하기 위한 그래프이다.

도 3을 참조하면, (a)는 모터(132)가 정방향 또는 역방향으로 회전함에 따라, 피스톤(136)이 브레이크 패드(138)를 가압 또는 감압할 때, 모터(132)의 동작거리와 포스 사이의 관계를 나타난 그래프이다.

한편, (b)는 브레이크 패드(138)의 마모(abrasion) 정도에 따라, 모터(132)의 동작거리와 모터(132)에 흐르는 전류(current) 사이의 관계를 나타내는 그래프이다.

제어부(160)가 전동식 브레이크(100)의 제동력을 추정할 때, 추정오차가 발생하는 요인은 여러가지 요인들이 있으나, 그 중 주된 3가지 요인에 대해서 더욱 상세하게 설명한다.

첫째로, 도 3의 (a)를 참조하면, 전동식 브레이크(100)를 작동하여 제동력을 생성하는 가압과정과, 전동식 브레이크(100)의 작동을 해제하여 제동력을 소멸시키는 감압과정에서 모터(132)의 동작거리가 동일한 지점에서 클램핑력의 차이가 존재한다. 즉 가압을 할 때 증가하는 클램핑력과, 감압을 할 때 감소하는 클램핑력의 사이에 차이가 존재하기 때문에 클램핑력의 추정오차가 발생한다.

둘째로, 도 3의 (b)를 참조하면, 공극(air gap)의 차이에 따라 제동력의 추정오차가 발생한다. 여기서 공극이란, 제동력을 생성하기 전에 마찰재, 예컨대, 브레이크 패드(138)와 디스크(disc) 사이에 일정 거리의 간격이 필요한데, 여기서 이 간격을 공극이라 한다.

공극의 상황에 따라 클램핑력의 추정오차가 발생한다. 예컨대, 브레이크 패드(138)가 마모됨으로써 디스크와 브레이크 패드(138) 사이의 간격이 증가하면 공극이 커진다. 즉, 각 휠브레이크(FL, FR, RL 및 RR)마다 공극의 상황에 차이가 존재하기 때문에 클램핑력의 추정오차가 발생한다.

셋째로, 브레이크 패드(138)의 온도에 따라 제동력의 추정오차가 발생한다. 브레이크 패드(138)가 제동력을 생성하는 과정은, 브레이크 패드(138)가 디스크와 접촉하여 마찰력이 발생하고, 마찰력에 의해 운동에너지의 일부가 열에너지로 변환됨으로써, 디스크의 회전속도가 감소되는 과정으로 이루어진다. 여기서 브레이크 패드(138)의 온도가 높은 경우와 낮은 경우에 있어 회전속도의 감소량에 차이가 발생한다. 즉, 각 휠브레이크(FL, FR, RL 및 RR)마다 브레이크 패드(138)의 온도에 차이가 존재하기 때문에 제동력의 추정오차가 발생한다.

도 4는 일반적인 유압 제동시스템의 탠덤 챔버 구조의 마스터실린더를 나타내는 도면이다.

도 4를 참조하면, 일반적인 유압 제동시스템(hydraulic braking system, 400)에서 마스터실린더(master cylinder)는 탠덤 챔버(tandem chamber)로 구성된다. 탠덤 챔버로 구성된 마스터실린더의 2개의 챔버를 제1 챔버(primary chamber, 410) 및 제2 챔버(secondary chamber, 420)라 정의한다.

제1 챔버(410)의 내부공간은, 제1 피스톤(415)가 전진함에 따라 작아지고, 제1 피스톤(415)가 후진함에 따라 커진다.

제2 챔버(420)는 제1 챔버(410)의 유압으로 작동되고, 제2 피스톤(425)가 전진함에 따라 내부의 공간이 작아지고, 제2 피스톤(425)가 후진함에 따라 내부의 공간이 커진다.

마스터실린더의 내부에 마찰력(friction force)이 존재하지 않는다면, 제1 챔버(410) 내부의 유압과 제2 챔버(420)의 유압은 동일하게 형성된다. 그러나, 제2 피스톤(425)과 실링부재(sealing unit, 430) 사이에 마찰력이 발생하므로, 제1 챔버(410)와 제2 챔버(420) 사이에 유압 차이가 발생한다.

예를 들어, 제1 챔버(410)에 100 bar의 유압이 형성되고, 형성된 유압이 제2 피스톤(425)을 가압하는 경우, 제2 피스톤(425)이 전진함에 따라, 실링부재(430) 사이에 마찰력이 발생한다. 제1 챔버(510) 내부의 유압은 예컨대, 100 bar의 압력으로 제2 피스톤(425)을 가압하였으나, 마찰력으로 인해 제2 챔버(420) 내부에 형성된 유압은 예컨대, 95 bar일 수 있다.

제1 챔버(410)는 복수의 휠브레이크 중 적어도 일부의 휠브레이크, 예컨대, 좌전륜을 제동하는 FL 및 우후륜을 제동하는 RR과 연결된다.

제2 챔버(420)는 복수의 휠브레이크 중 나머지 일부의 휠브레이크, 예컨대, 우전륜을 제동하는 FR 및 좌후륜을 제동하는 RL과 연결된다.

전술한 제1 챔버(410)와 제2 챔버(425) 사이에 발생한 유압 차이로 인하여 복수의 휠브레이크 상호 간에 제동력 차이가 발생한다.

더욱 상세하게 설명하면, 제1 챔버(410)가 생성한 100 bar의 유압은 좌전륜을 제동하는 FL 및 우후륜을 제동하는 RR에 제동력을 공급하고, 제2 챔버(420)이 생성한 95 bar의 유압은 우전륜을 제동하는 FR 및 좌후륜을 제동하는 RL에 제동력을 공급한다.

즉, 일반적인 유압 제동시스템(400)의 경우에도 본 개시의 전동식 브레이크(100)와 마찬가지로 복수의 휠브레이크 상호 간에 제동력 차이가 발생한다.

복수의 휠브레이크 상호간에 제동력 차이가 발생하더라도, 각각의 챔버 예컨대, 제1 챔버(410) 및 제2 챔버(425)는 하나의 전륜과 하나의 후륜을 제동하는 휠브레이크에 연결되므로, 좌우 간에 제동력의 균형은 유지된다. 예를 들어, 좌전륜을 제동하는 휠브레이크(FL)는 100 bar의 유압을 공급받고, 우전륜을 제동하는 휠브레이크(FR)는 95 bar의 유압을 공급받고, 좌후륜을 제동하는 휠브레이크(RL)는 95 bar의 유압을 공급받고, 우후륜을 제동하는 휠브레이크(RR)는 100 bar의 유압을 공급받아, 좌우간의 균형이 유지된다.

도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 제어부의 제어과정을 나타내는 순서도이다.

도 5를 참조하면, 제어부(120)는 차량의 제동입력이 있었는지 여부를 판단한다(S510). 제어부(120)는 차량의 각종 입력신호, 예컨대, 브레이크 페달 답입에 의해 제동입력이 요구되는지 판단한다.

제어부(120)는 차량에 제동입력이 있는 것으로 판단한 경우, 제동입력에 상응하여 차량을 제동하기 위해 필요한 제동력을 연산한다(S520). 제동력을 연산하는 과정은 예컨대, 제동을 위해 필요한 클램핑력 등을 포함한다.

이후 제어부(120)는 연산한 클램핑력을 보정하는 과정을 수행한다(S530). 여기서 보정은, 대각선 방향의 차륜에 대하여 이루어진다. 그 이유는 도 6 및 도 7에서 상세히 설명한다.

또한, 도 5에서는 전륜 및 후륜을 모두 알파(α)만큼 보정하였으나, 본 개시의 다른 실시예는, 전륜은 (α)만큼 보정하고, 후륜은 베타(β)만큼 보정하는 경우도 포함한다. 단, 여기서도 어느 한 대각선 방향의 차륜에 대해서는 오프셋을 더하고, 다른 대각선 방향의 차륜에 대해서는 오프셋을 뺀다.

이후 제어부(120)는 보정된 값에 따라 구동부(130)가 각각의 휠브레이크(FL, FR, RL 및 RR)에 제동력을 공급하도록 제어한다(S540).

도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 제동력의 추정오차를 설명하기 위해 제동력의 크기를 화살표로 나타낸 도면이다.

도 6을 참조하면, (a)는 우측 전륜을 제동하는 전동식 브레이크(FR EMB) 및 우측 후륜을 제동하는 전동식 브레이크(RR EMB)에 추정오차가 최소치(minimum)로 발생한 경우 각각의 차륜에 형성된 제동력의 크기를 화살표로 나타낸 도면이다. 화살표의 크기는 제동력의 크기를 나타낸다.

반면, (b)는 (a)에서 본 개시의 제동력 보정 후의 각각의 차륜에 형성된 제동력의 크기를 화살표로 나타낸 도면이다.

도 6의 (a)를 참조하면, 우측 전륜을 제동하는 전동식 브레이크(FR EMB) 및 우측 후륜을 제동하는 전동식 브레이크(RR EMB)에 추정오차가 최소치로 발생하고, 좌전륜을 제동하는 전동식 브레이크(FL EMB) 및 좌후륜을 제동하는 전동식 브레이크(RL EMB)에 추정오차가 최대치(maximum)로 발생한 경우, FL EMB 및 RL EMB는 제동력이 최대로 형성된다. 따라서 좌측 차륜의 속도는 급격하게 감소하고, 우측 차륜의 속도는 완만하게 감소하여 차량이 좌측으로 회전한다.

전술한 추정오차가 반대로 발생하면, 차량은 우측으로 회전한다.

반면, 도 6의 (b)를 참조하면, 도 5의 S530 과정에 따라 대각선 방향으로 추정오차를 제어한 경우, 차량은 도 6의 (a)보다 안정적으로 제동한다. 도 6의 (a)의 경우 좌측 또는 우측 중 어느 한 방향은 제동력이 크고, 다른 방향의 제동력은 작게 되어 차량이 회전할 위험이 존재하나, 도 6의 (b)는 대각선 방향으로 오프셋(offset), 예컨대 알파(α)만큼 더하거나 뺌으로써, 어느 한쪽 방향으로 회전하지 않고 안정적으로 제동한다.

도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 모터의 동작거리와 포스 사이의 관계의 그래프에 보정 후 추정오차를 표시한 그래프이다.

도 7을 참조하면, 굵은 화살표는 오프셋 예컨대, 알파(α)를 뺀 차륜의 오차범위이고, 가는 화살표는 오프셋을 더한 오차범위이다.

예컨대, 도 6의 (b)와 같이 FL은 오프셋 알파(α)를 더하고, FR은 (α)를 뺀 경우, FL에 형성된 클램핑력이 FR에 형성된 클램핑력보다 항상 큰 것을 나타낸다. 따라서 오프셋을 더한 FL 및 RR은 클램핑력이 상대적으로 크고, 오프셋을 뺀 FR 및 RL은 클램핑력은 상대적으로 작게 되어, 차량의 회전을 방지한다.

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: 센서부 120: 제어부
130: 구동부 140: 복수의 휠브레이크

Claims

차량의 제동요구를 감지하는 과정;
상기 차량의 제동을 위해 전륜 및 후륜에 요구되는 제동력을 센서부를 이용하여 추정하는 과정;
상기 전륜 및 상기 후륜에 대해 추정된 제동력을 보정하는 과정; 및
보정된 제동력을 생성하도록 상기 전륜 및 상기 후륜에 각각 설치된 전동식 브레이크를 제어하는 과정을 포함하되,
상기 제동력을 추정하는 과정은, 위치센서(position sensor) 또는 전류센서(current sensor) 중 하나 이상을 이용하고,
상기 보정하는 과정은, 전좌륜 및 후우륜은 오프셋(α)을 더하고 전우륜 및 후좌륜은 상기 오프셋(α)을 빼거나, 또는 상기 전좌륜 및 상기 후우륜은 상기 오프셋(α)을 빼고 상기 전우륜 및 상기 후좌륜은 상기 오프셋(α)을 더하는 것을 특징으로 하는 차량의 제동방법.
제 1항에 있어서,
상기 제동력을 추정하는 과정은, 상기 위치센서가 측정하는 모터의 동작거리 및 상기 전류센서가 측정하는 상기 모터에 흐르는 전류를 이용하여 제동력을 추정하는 것을 특징으로 하는 차량의 제동방법.
제 1항에 있어서,
상기 전좌륜 및 상기 후우륜은 상기 오프셋을 더하고, 상기 전우륜 및 상기 후우륜은 상기 오프셋을 빼는 경우,
상기 전좌륜 및 상기 후우륜의 보정된 제동력이 상기 전우륜 및 상기 후우륜의 보정된 제동력보다 큰 것을 특징으로 하는 차량의 제동방법.
제 1항에 있어서,
상기 전좌륜 및 상기 후우륜은 상기 오프셋을 빼고, 상기 전우륜 및 상기 후우륜은 오프셋을 더하는 경우,
상기 전우륜 및 상기 후우륜의 보정된 제동력이 상기 전좌륜 및 상기 후우륜의 보정된 제동력보다 큰 것을 특징으로 하는 차량의 제동방법.
차량의 제동요구를 감지하는 과정;
상기 차량의 제동을 위해 전륜 및 후륜에 요구되는 제동력을 센서부를 이용하여 추정하는 과정;
상기 전륜 및 상기 후륜에 대해 추정된 제동력을 보정하는 과정; 및
보정된 제동력을 생성하도록 상기 전륜 및 상기 후륜에 각각 설치된 전동식 브레이크를 제어하는 과정을 포함하되,
상기 제동력을 추정하는 과정은, 위치센서(position sensor) 또는 전류센서(current sensor) 중 하나 이상을 이용하고,
상기 보정하는 과정은, 전좌륜은 오프셋(α)을 더하고 전우륜은 상기 오프셋(α)을 빼고, 후우륜은 오프셋(β)을 더하고, 후좌륜은 오프셋(β)을 빼거나,
또는 상기 전좌륜은 오프셋(α)을 빼고 상기 전우륜은 상기 오프셋(α)을 더하고, 상기 후우륜은 오프셋(β)을 빼고, 상기 후좌륜은 오프셋(β)을 더하는 것을 특징으로 하는 차량의 제동방법.
제 5항에 있어서,
상기 제동력을 추정하는 과정은, 상기 위치센서가 측정하는 모터의 동작거리 및 상기 전류센서가 측정하는 상기 모터에 흐르는 전류를 이용하여 제동력을 추정하는 것을 특징으로 하는 차량의 제동방법.
센서(sensor)를 포함하는 차량의 차륜에 설치되어 제동력을 발생시키는 복수의 휠브레이크(wheel brake);
상기 차량에 포함된 센서를 이용하여 상기 복수의 휠브레이크가 발생시킨 제동력을 추정(estimate)하기 위해 각종 요인들을 측정하는 센서부(sensor unit);
구동력을 발생시키는 모터를 포함하고, 상기 구동력을 이용하여 상기 복수의 휠브레이크에 제동력을 공급하는 구동부(drive unit); 및
상기 차량에 대하여 제동입력이 있는지 여부를 판단하고, 상기 제동력을 추정하여 상기 차량에 회전이 발생하지 않도록 상기 제동력에 오프셋(offset)을 가감하여 보정하는 제어부를 포함하되,
상기 제어부는, 상기 복수의 휠브레이크 중 어느 대각선 방향의 휠브레이크가 형성하는 제동력이 다른 대각선 방향의 휠브레이크가 형성하는 제동력보다 크도록 보정하는 것을 특징으로 하는 차량의 제동장치.
제 7항에 있어서,
상기 센서는, 상기 모터의 동작거리(distance)를 측정하기 위한 위치센서(position sensor); 및
상기 모터에 흐르는 전류를 측정하는 전류센서(current)인 것을 특징으로 하는 차량의 제동장치.
제 8항에 있어서,
상기 각종 요인은, 상기 위치센서가 측정하는 상기 모터의 동작거리 및 상기 전류센서가 측정하는 상기 모터에 흐르는 전류인 것을 특징으로 하는 차량의 제동장치.
제 7항에 있어서,
전륜에 가감되는 오프셋과 후륜에 가감되는 오프셋이 서로 다른 것을 특징으로 하는 차량의 제동장치.
제 10항에 있어서,
운전자가 상기 전륜에 가감되는 오프셋 및 상기 후륜에 가감되는 오프셋을 변경하도록 구성된 입력부를 더 포함하고,
상기 제어부는, 상기 운전자가 상기 입력부를 이용하여 상기 전륜에 가감되는 오프셋 및 상기 후륜에 가감되는 오프셋을 변경한 경우, 변경된 값에 따라 제동력을 보정하는 것을 특징으로 하는 차량의 제동장치.