KR101196281B1 - Electro-Hydraulic Brake System and method for monitoring air of hydraulic pressure line in Electro-Hydraulic Brake System - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전자유압식 제동시스템에 관한 것으로, 본 발명의 목적은 유압 라인에 존재하는 공기를 감지하는 전자유압식 제동시스템 및 그의 유압 라인 공기 감지방법을 제공함에 있다.
이를 위해 본 발명은 페달의 행정거리를 측정하는 페달행정센서와, 마스터실린더의 압력을 측정하는 마스터압력센서와, 페달 푸시 상태에서의 행정거리와 페달 릴리즈 상태에서의 행정거리와의 두 행정거리 차 또는 페달 푸시 상태에서의 마스터실린더 압력과 페달 릴리즈 상태에서의 마스터실린더 압력과의 두 압력차를 고려하여 유압 라인에 존재하는 공기를 감지하는 제어부를 포함한다.
The present invention relates to an electro-hydraulic braking system, an object of the present invention to provide an electro-hydraulic braking system for detecting the air present in the hydraulic line and a hydraulic line air detection method thereof.
To this end, the present invention is a pedal stroke sensor for measuring the stroke distance of the pedal, the master pressure sensor for measuring the pressure of the master cylinder, the difference between the two stroke distance between the stroke in the pedal push state and the stroke in the pedal release state Or a controller for sensing air present in the hydraulic line in consideration of two pressure differences between the master cylinder pressure in the pedal push state and the master cylinder pressure in the pedal release state.
Description
본 발명은 전자유압식 제동시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유압 라인에 존재하는 공기를 감지하는 전자유압식 제동시스템 및 그의 유압 라인 공기 감지방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electro-hydraulic braking system, and more particularly to an electro-hydraulic braking system for detecting the air present in the hydraulic line and a hydraulic line air detection method thereof.
현재의 제동시스템은 부스터(booster)를 포함한 유압식으로, ABS, TCS, ESP 시스템 등이 추가 보급되고 있는 실정이다. 제동시스템의 발전 방향은 운전자가 안락하고 운전하기 쉬운 쪽으로 진행되고 있다. 그 예로, IVHHS(Intelligent Vehicle Highway System)에 필요한 ACC(Autonomous Cruise Control), CAS(Collision Avoidance System)와 같은 AVGS(Autonomous Vehicle Guiding System) 기능, 힐-홀더(Hill-Holder) 시스템과 같은 업 그레이딩(upgrading) 기능, PA(Parking Aid) 기능 등을 갖는다.Current braking system is a hydraulic system including a booster (booster), ABS, TCS, ESP system, etc. is being spread more. The development of the braking system is progressing toward the driver's comfort and ease of operation. Examples include Autonomous Vehicle Guiding System (AVGS) features such as Autonomous Cruise Control (ACC), Collision Avoidance System (CAS) required for Intelligent Vehicle Highway System (IVHHS), and upgrades such as Hill-Holder systems. upgrade (PAC) function, PA (Parking Aid) function, etc.
이러한 기능을 갖기 위해서는 복잡한 기능을 통합할 수 있는 제동시스템이 요구되고 있으나, 기존에 사용되고 있는 유압식 하드웨어는 이런 기능을 발휘하는 데 한계를 지니고 있었다.In order to have such a function, a braking system capable of incorporating complex functions is required, but the hydraulic hardware used in the past has a limit in performing such a function.
이러한 한계를 극복하기 위해 최근에는 운전자의 페달압력을 감지한 후 유압식 모듈레이터를 이용하여 각 휠의 제동압력을 조절하는 전자유압식 제동시스템(EHB: Electro-Hydraulic Brake System)이 개발되었다.In order to overcome these limitations, an Electro-Hydraulic Brake System (EHB) has been developed that detects the pedal pressure of the driver and adjusts the braking pressure of each wheel using a hydraulic modulator.
전자유압식 제동시스템은 운전자가 브레이크 페달을 조작하면 브레이크 페달의 조작에 따른 운전자의 제동의지를 페달 시뮬레이터로부터 받아들여 스스로 목표 제동압력을 산출하고, 산출된 목표 제동압력에 따라 밸브를 제어하여 각 휠의 제동압력을 조절하는 장치이다.When the driver operates the brake pedal, the electro-hydraulic braking system receives the driver's braking intention from the pedal simulator according to the operation of the brake pedal, calculates the target braking pressure by itself, and controls the valve according to the calculated target braking pressure to control each wheel. It is a device to adjust the braking pressure.
그런데, 이와 같은 전자유압식 제동시스템은 유압 라인에 공기가 들어가게 되면 치명적인 결과를 가져올 수 있는 문제점이 있었다.However, such an electro-hydraulic braking system has a problem that can cause fatal results if air enters the hydraulic line.
즉, 유압 라인에 공기가 들어가게 되면 제동이 정상적으로 이루어지지 못하는 상황이 발생할 수 있다.That is, when air enters the hydraulic line, a situation may occur in which braking is not normally performed.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 페달의 행정거리를 측정하는 페달행정센서; 마스터실린더의 압력을 측정하는 마스터압력센서; 페달 푸시 상태에서의 행정거리와 페달 릴리즈 상태에서의 행정거리와의 상기 두 행정거리의 차 또는 상기 페달 푸시 상태에서의 마스터실린더 압력과 상기 페달 릴리즈 상태에서의 마스터실린더 압력과의 상기 두 압력차를 고려하여 유압 라인에 존재하는 공기를 감지하는 제어부를 포함한다.The present invention for achieving the above object is a pedal stroke sensor for measuring the stroke distance of the pedal; Master pressure sensor for measuring the pressure of the master cylinder; The difference between the two strokes between the stroke in the pedal push state and the stroke in the pedal release state or the two pressure differences between the master cylinder pressure in the pedal push state and the master cylinder pressure in the pedal release state. Considering it includes a control unit for sensing the air present in the hydraulic line.
상기 제어부는 상기 페달의 행정거리를 기준으로 페달 푸시 상태에서의 마스터실린더의 압력과 페달 릴리즈 상태에서의 마스터실린더의 압력과의 상기 두 압력차와 미리 설정된 기준압력차를 비교하여 상기 두 압력차가 상기 기준압력차보다 클 경우, 유압 라인에 공기가 있는 것으로 감지한다.The control unit compares the two pressure differences between the pressure of the master cylinder in the pedal push state and the pressure of the master cylinder in the pedal release state and a preset reference pressure difference based on the stroke distance of the pedal. If it is greater than the standard pressure difference, the hydraulic line is detected as having air.
또한, 상기 제어부는 상기 마스터실린더의 압력을 기준으로 페달 푸시 상태에서의 행정거리와 페달 릴리즈 상태에서의 행정거리와의 상기 두 행정거리 차와 미리 설정된 기준거리차를 비교하여 상기 두 행정거리의 차가 상기 기준거리차보다 클 경우, 유압 라인에 공기가 있는 것으로 감지한다.The controller compares the difference between the two stroke lengths and the preset reference distance difference between the stroke distance in the pedal push state and the stroke distance in the pedal release state based on the pressure of the master cylinder to determine the difference between the two stroke distances. If it is larger than the reference distance difference, it is detected that there is air in the hydraulic line.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 페달 푸시 상태에서의 마스터실린더의 압력을 측정하고, 페달 릴리즈 상태에서의 마스터실린더의 압력을 측정하며, 소정의 페달의 행정거리를 기준으로 상기 페달 푸시 상태에서의 마스터실린더 압력과 페달 릴리즈 상태에서의 마스터실린더 압력과의 상기 두 압력차와 미리 설정된 기준압력차를 비교하여 상기 두 압력차가 상기 기준압력차보다 클 경우, 유압 라인에 공기가 있는 것으로 감지한다.The present invention for achieving the above object is to measure the pressure of the master cylinder in the pedal push state, to measure the pressure of the master cylinder in the pedal release state, the pedal push state based on the stroke distance of a predetermined pedal The pressure difference between the master cylinder pressure at and the master cylinder pressure at the pedal release state and the preset reference pressure difference are compared to detect that there is air in the hydraulic line when the two pressure differences are larger than the reference pressure difference. .
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 페달 푸시 상태에서의 페달의 행정거리를 측정하고, 페달 릴리즈 상태에서의 페달의 행정거리를 측정하며, 소정의 마스터실린더의 압력을 기준으로 상기 페달 푸시 상태에서의 행정거리와 페달 릴리즈 상태에서의 행정거리와의 상기 두 행정거리 차와 미리 설정된 기준거리차를 비교하여 상기 두 행정거리 차가 상기 기준거리차보다 클 경우, 유압 라인에 공기 가 있는 것으로 감지한다.The present invention for achieving the above object is to measure the stroke distance of the pedal in the pedal push state, to measure the stroke distance of the pedal in the pedal release state, the pedal push state based on the pressure of a predetermined master cylinder The difference between the two stroke lengths and the preset reference distance difference between the stroke distance in the stroke and the stroke distance in the pedal release state is detected. If the two stroke distance differences are larger than the reference distance difference, the hydraulic line is detected as having air. .
또한, 유압 라인에 공기가 있는 것으로 감지한 후, 운전자에게 시각적 또는 청각적으로 경고한다.It also detects the presence of air in the hydraulic line and warns the driver visually or audibly.
상술한 바와 같이 본 발명의 전자유압식 제동시스템 및 그의 유압 라인 공기 감지방법에 따르면, 페달 푸시 상태와 페달 릴리즈 상태에서의 마스터실린더의 압력과 페달의 행정거리를 이용하여 유압 라인에 공기가 있는 것을 효율적으로 감지할 수 있는 장점이 있다.According to the electro-hydraulic braking system and the hydraulic line air sensing method of the present invention as described above, it is effective to use the air in the hydraulic line by using the pressure of the master cylinder in the pedal push state and the pedal release state and the stroke stroke of the pedal. There is an advantage that can be detected.
또한, 유압 라인에 공기가 있는 것으로 감지하면, 운전자에게 시각적 또는 청각적으로 경고함으로써 효율적으로 위험상황을 안내할 수 있는 효과가 있다.In addition, if it detects that there is air in the hydraulic line, there is an effect that can effectively guide the dangerous situation by visually or acoustically alerting the driver.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 전자유압식 제동시스템(100)은 페달의 행정거리를 측정하는 페달행정센서(110), 마스터실린더(120)의 압력을 측정하는 마스터압력센서(130), 휠 실린더(140)의 압력을 측정하는 휠압력센서(150), 다수 개의 입구밸브(160)와 출구밸브(170) 및 제어부(180)를 포함한다.As shown in Figure 1, the electro-
일반적인 전자유압식 제동시스템의 작용에 대한 설명은 잘 알려진 내용이므로 간략하게 하고, 본 발명의 특징적 구성에 중점을 두어 설명하기로 한다.Description of the operation of the general electro-hydraulic braking system is well known, so it will be briefly described, focusing on the characteristic configuration of the present invention.
우선, 페달행정센서(110)는 페달의 행정거리를 측정하는데, 보다 구체적으로는 페달 푸시(Pedal Push) 상태에서의 행정거리와 페달 릴리즈(Pedal Release) 상태에서의 행정거리를 측정한다. 여기서, 페달 푸시 상태란 운전자가 페달을 밟은 상태를 의미하며, 페달 릴리즈 상태란 운전자가 페달을 밟지 않은 상태를 의미한다.First, the
마스터압력센서(130)는 마스터실린더(120)의 압력을 측정한다.The
보다 상세하게 설명하면, 마스터압력센서(130) 또한, 페달 푸시 상태에서의 마스터실린더(120)의 압력과 페달 릴리즈 상태에서의 마스터실린더(120)의 압력을 측정한다. In more detail, the
제어부(180)는 페달행정센서(110)에서 측정된 소정의 페달의 행정거리를 기준으로 페달 푸시 상태에서의 마스터실린더의 압력과 페달 릴리즈 상태에서의 마스터실린더의 압력과의 두 압력차와 미리 설정된 기준압력차를 비교하여 두 압력차가 상기 기준압력차보다 클 경우, 유압 라인에 공기가 있는 것으로 감지한다.The
또한, 제어부(180)는 유압 라인에 공기가 있는 것으로 감지한 후, 운전자에게 시각적 또는 청각적으로 경고하도록 제어한다. In addition, the
보다 구체적으로 설명하면, 차량의 계기판과 같이 운전자가 시각적으로 확인 가능한 곳에 LED와 같은 발광장치를 더 설치함으로써 유압 라인에 공기가 있는 것으로 감지하면, 제어부(180)는 발광장치에서 발광되도록 제어하여 운전자에게 위험상황을 경고한다. 또한, 차량 내에 스피커와 같은 음향출력수단을 더 설치하여 유압 라인에 공기가 있는 것으로 감지하면, 제어부(180)는 음향출력수단에서 경고음이 출력되도록 제어하여 운전자에게 위험상황을 경고한다. In more detail, when the driver detects that there is air in the hydraulic line by installing a light emitting device such as an LED in a place where the driver can visually check, such as a dashboard of the vehicle, the
도 2는 페달 푸시 상태와 페달 릴리즈 상태에 있어서 페달의 행정거리와 마스터실린더의 압력의 관계를 보여주는 그래프를 나타낸다.2 is a graph showing the relationship between the stroke of the pedal and the pressure of the master cylinder in the pedal push state and the pedal release state.
도 2를 참조하면, A라인은 유압 라인에 공기가 존재하지 않는 정상 상태의 실험결과를 나타내며, B라인은 유압 라인에 공기가 존재하는 정상이 아닌 상태의 실험결과를 나타낸다. 이 중에서도 A1, B1라인은 페달 푸시 상태를 A2, B2라인은 페달 릴리즈 상태를 나타내는데, 유압 라인에 공기가 존재하지 않는 정상 상태라도 페달 푸시 상태와 페달 릴리즈 상태의 경우는 히스테리시스를 가지지만 유압 라인에 공기가 존재하는 경우에는 그 차이가 커짐을 알 수 있게 된다. 따라서, 이러한 특성을 이용하여 유압 라인에 공기가 존재함을 감지할 수 있게 된다.Referring to FIG. 2, line A represents an experimental result in a normal state in which no air is present in the hydraulic line, and line B represents an experimental result in a non-normal state in which air is present in the hydraulic line. Among them, the A1 and B1 lines indicate the pedal push state, and the A2 and B2 lines indicate the pedal release state. If air is present, the difference becomes large. Therefore, it is possible to detect the presence of air in the hydraulic line using this characteristic.
예를 들어 설명하면, A라인에서 기준압력차(C1)가 10 bar일 경우, 페달의 행정거리인 50mm를 기준으로 하여 B라인에서 페달 푸시 상태에서의 마스터실린더의 압력인 10 bar와 페달 릴리즈 상태에서의 마스터실린더의 압력인 55 bar가 측정되는데, 이때, 두 압력차(C2)는 45 bar 이므로 압력차가 기준압력차보다 35 bar 정도 크기 때문에 제어부(180)는 유압 라인에 공기가 있는 것으로 감지한다.For example, if the reference pressure difference (C1) is 10 bar in line A, the pressure of the master cylinder in the push state of the pedal in line B and the pedal release state in the B line on the basis of 50 mm, the stroke length of the pedal, The pressure of the master cylinder at 55 bar is measured. At this time, since the two pressure differences (C2) are 45 bar, the
또한, 제어부(180)는 마스터실린더의 압력을 기준으로 페달 푸시 상태에서의 행정거리와 페달 릴리즈 상태에서의 정거리와의 두 행정거리 차와 미리 설정된 기준거리차를 비교하여 두 행정거리차가 기준거리차보다 클 경우, 유압 라인에 공기가 있는 것으로 감지한다.In addition, the
예를 들면, A라인에서 기준거리차(D1)가 10 mm일 경우, 마스터실린더의 압력인 0을 기준으로 하여 B라인에서 페달 푸시 상태에서의 행정거리는 10 mm이며, 페달 릴리즈 상태에서의 페달의 행정거리는 40 mm이다. 이때, 두 행정거리차(D2)는 30 mm이므로 행정거리차가 기준거리차보다 20 mm 크기 때문에 제어부(180)는 유압 라인에 공기가 있는 것으로 감지한다.For example, if the reference distance difference (D1) is 10 mm in line A, the stroke distance in the push state of the pedal in line B is 10 mm based on the zero pressure of the master cylinder. Stroke length is 40 mm. At this time, since the two stroke distance difference (D2) is 30 mm, because the stroke distance difference is 20 mm larger than the reference distance difference, the
이하에서는 전자유압식 제동시스템의 유압 라인 공기 감지과정에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, the hydraulic line air detection process of the electro-hydraulic braking system will be described.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전자유압식 제동시스템의 유압 라인 공기 감지과정을 설명하기 위한 제어흐름도로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 페달 푸시 상태에서의 마스터실린더의 압력을 측정한다(300).3 is a control flow chart for explaining a hydraulic line air detection process of the electro-hydraulic braking system according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the pressure of the master cylinder in the pedal push state is measured ( 300).
다음으로, 페달 릴리즈 상태에서의 마스터실린더의 압력을 측정한다(310).Next, the pressure of the master cylinder in the pedal release state is measured (310).
소정의 페달 행정거리를 기준으로 페달 푸시 상태에서의 마스터실린더의 압력과 페달 릴리즈 상태에서의 마스터실린더의 압력과의 상기 두 압력차를 측정한다(320).The two pressure differences between the pressure of the master cylinder in the pedal push state and the pressure of the master cylinder in the pedal release state are measured based on a predetermined pedal stroke distance (320).
상기 두 압력차와 미리 설정된 기준압력차를 비교하여 상기 두 압력차가 기준압력차보다 큰지 판단한다(330).The two pressure differences are compared with a preset reference pressure difference to determine whether the two pressure differences are greater than the reference pressure difference (330).
만약, 상기 두 압력차가 기준압력차보다 클 경우, 유압 라인에 공기가 있는 것으로 감지한다(340).If the two pressure differences are greater than the reference pressure difference, it is detected that there is air in the hydraulic line (340).
유압 라인에 공기가 있는 것으로 감지한 후, 운전자에게 시각적 또는 청각적으로 경고한다(350).After detecting that there is air in the hydraulic line, the driver visually or acoustically alerts 350.
즉, 차량의 계기판과 같이 운전자가 시각적으로 확인 가능한 곳에 LED와 같은 발광장치를 더 설치하여 유압 라인에 공기가 있는 것으로 감지하면, 발광장치에서 발광되도록 제어하여 운전자에게 위험상황을 경고한다. 또한, 차량 내에 스피커와 같은 음향출력수단을 더 설치하여 유압 라인에 공기가 있는 것으로 감지하면, 음향출력수단에서 경고음이 출력되도록 제어하여 운전자에게 위험상황을 경고한다. That is, when the driver detects that there is air in the hydraulic line by installing a light emitting device such as an LED in a place where the driver can visually check, such as the instrument panel of the vehicle, it controls the light emitting device to emit light to warn the driver of a dangerous situation. In addition, when a sound output means such as a speaker is further installed in the vehicle to detect that there is air in the hydraulic line, the sound output means to output a warning sound to warn the driver of a dangerous situation.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자유압식 제동시스템의 유압 라인 공기 감지 과정을 설명하기 위한 제어흐름도를 나타낸다.4 is a control flow chart for explaining a hydraulic line air detection process of the electro-hydraulic braking system according to another embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 페달 푸시 상태에서의 페달의 행정거리를 측정(400)하고, 페달 릴리즈 상태에서의 페달의 행정거리를 측정한다(410).Referring to FIG. 4, the stroke stroke of the pedal in the pedal push state is measured 400, and the stroke distance of the pedal in the pedal release state is measured 410.
그 다음, 소정의 마스터실린더 압력을 기준으로 페달 푸시 상태에서의 행정거리와 페달 릴리즈 상태에서의 행정거리와의 상기 두 행정거리 차를 측정한다(420). Then, the difference between the two strokes between the stroke distance in the pedal push state and the stroke distance in the pedal release state is measured 420 based on the predetermined master cylinder pressure.
상기 두 행정거리 차와 미리 설정된 기준거리차를 비교하여 상기 두 행정거리 차가 기준거리차보다 큰지 판단한다(430).It is determined whether the two strokes are larger than the reference distance by comparing the two strokes with the preset reference distance.
만약, 상기 두 행정거리 차가 기준거리차가 클 경우, 유압 라인에 공기가 있는 것으로 감지한다(440).If the difference between the two strokes is larger than the reference distance, it is detected that there is air in the hydraulic line (440).
유압 라인에 공기가 있는 것으로 감지한 후, 운전자에게 시각적 또는 청각적으로 경고한다(450).After detecting that there is air in the hydraulic line, the driver visually or acoustically warns 450.
도 1은 전자유압식 제동시스템의 유압 회로도이다.1 is a hydraulic circuit diagram of an electrohydraulic braking system.
도 2는 페달 푸시 상태와 페달 릴리즈 상태에 있어서 페달의 행정거리와 마스터실린더의 압력의 관계를 보여주는 그래프이다.2 is a graph showing the relationship between the stroke of the pedal and the pressure of the master cylinder in the pedal push state and the pedal release state.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전자유압식 제동시스템의 유압 라인 공기 감지 과정을 설명하기 위한 제어흐름도이다.3 is a control flowchart illustrating a process of detecting a hydraulic line air of the electro-hydraulic braking system according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자유압식 제동시스템의 유압 라인 공기 감지 과정을 설명하기 위한 제어흐름도이다.4 is a control flowchart illustrating a process of detecting a hydraulic line air of the electro-hydraulic braking system according to another exemplary embodiment of the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*Description of the Related Art [0002]
100...전자유압식 제동시스템100.Electro-hydraulic braking system
110...페달행정센서 120...마스터실린더110.Pedal stroke sensor 120.Master cylinder
130...마스터압력센서 180...제어부130.
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