KR100872320B1 - Electric parking brake with compact electric control unit - Google Patents

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Abstract

An electronic parking brake mounting the compact electronic control unit(ECU) is provided to cut down on the manufacturing cost since unnecessary elements such as the MICOM, pressure sensor, communications unit, voltage regulator, AD interface are removed. An electronic parking brake mounting the compact electronic control unit(ECU) comprises a motor driver(210), a motor driving stopper(220), and a lamp driver(230). The motor driver is connected to an EPB(Electronic Parking Brake) switch(100). The motor driver drives the motor clockwise or anticlockwise according to the EPB operation instruction applied to EPB switch. The motor driving stopper stops the drive of the motor if the drive of motor is finished. The lamp driver lights the lamp if the drive of motor is finished. The motor driving stopper is comprised of PTC element, FET-C and FET-D. The PTC element is input the current flowing out from the motor and produces the voltage. The FET-C and FET-D are turned on by the voltage applied to the PTC element and cut down the voltage applied to the motor driver in the EPB switch.

Description

컴팩트 전자제어유닛을 장착한 전자동 주차 브레이크{Electric Parking Brake with Compact Electric Control Unit}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an electric parking brake,

도 1은 종래 전자동 주차 브레이크의 ECU 구성 요소들을 보여주는 구성도이다. 1 is a configuration diagram showing ECU components of a conventional fully automatic parking brake.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전자동 주차 브레이크의 컴팩트 ECU 구성 요소들을 보여주는 구성도이다. 2 is a configuration diagram showing compact ECU components of a fully automatic parking brake according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 컴팩트 ECU가 장착된 전자동 주차 브레이크의 회로도이다. 3 is a circuit diagram of an automatic parking brake equipped with a compact ECU according to an embodiment of the present invention.

*** 도면의 주요부분에 대한 설명 ****** Description of major parts of drawing ***

100: EPB 스위치 200: ECU100: EPB switch 200: ECU

210: 모터 구동부 220: 모터 구동 정지부 210: motor driving part 220: motor driving stop part

230: 램프 구동부 300: DC 모터230: lamp driving unit 300: DC motor

본 발명은 컴팩트 ECU가 장착된 전자동 주차 브레이크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전자동 주차 브레이크의 ECU(Electronic control unit) 구성요소 중에 전자동 주차 브레이크의 기본기능을 위한 필수구성 요소만으로 ECU를 구성한 컴팩트 ECU가 장착된 전자동 주차 브레이크에 관한 것이다.The present invention relates to a fully automatic parking brake equipped with a compact ECU, and more particularly, to a compact ECU in which an ECU is constituted by only essential components for a basic function of a fully automatic parking brake, among ECU (Electronic Control Unit) And more particularly to a fully automatic parking brake.

일반적으로, 전자동 주차 브레이크(Electric Parking Brake : EPB)는 간단한 스위치 조작을 통해 자동으로 주차 브레이크를 작동 및 해제시키는 시스템으로, 비상제동, 엔진 정지시 주차 브레이크 자동체결, 경사로 밀림방지 등 여러 기능을 제공하여 운전자에게 편의성과 안전성을 주는 시스템이다.In general, the Electric Parking Brake (EPB) is a system that automatically activates and deactivates the parking brake by simple switch operation. It provides various functions such as emergency braking, automatic parking brake when the engine is stopped, anti-skidding To provide convenience and safety to the driver.

도 1은 종래의 전자동 주차 브레이크의 ECU(Electric control unit) 구성 요소들을 보여주는 구성도로써, 도 1에 도시된 바와 같이 종래의 전자동 주차 브레이크의 ECU는 EPB 스위치, 전압 레귤레이터, 전류 센서, 마이컴 , 아날로그/디지털 인터페이스, 모터 구동부, 압력 센서, 통신부, 램프 구동부, 모터로 구성된다. 이러한 종래의 EPB는 여러 가지 기능을 제공하기 위하여 많은 구성요소를 포함하였으며 이로 인하여 제품의 가격이 높게 형성되었다. 1 is a block diagram showing components of an electric control unit (ECU) of a conventional fully automatic parking brake. As shown in FIG. 1, an ECU of a conventional automatic parking brake includes an EPB switch, a voltage regulator, a current sensor, / Digital interface, motor driver, pressure sensor, communication, lamp driver, and motor. The conventional EPB includes many components in order to provide various functions, and thus the price of the product is high.

그러나, 실제 사용자 입장에서는 도 1 에 도시된 모든 구성요소들이 필요 없으며 단지 기존의 기계식 주차 브래이크 정도의 기본 기능만 구현하여 가격을 낮춘 제품을 더 선호하는 사용자가 많다. However, many users do not need all of the components shown in FIG. 1 for a real user and prefer a product that only implements the basic functions of the conventional mechanical parking brake and thus reduces the price.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 전자동 주차 브레이크의 ECU에서 전자동 주차 브레이크의 기본기능을 위한 필수구성 요소만으로 ECU를 구성한 컴팩트 ECU가 장착된 전자동 주차 브레이크를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a fully automatic parking brake equipped with a compact ECU in which an ECU is constituted by only essential components for a basic function of an automatic parking brake in an ECU of a fully automatic parking brake .

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 EPB 스위치와 연결되어, 상기 EPB 스위치에 인가된 전자동 주차 브레이크(EPB: Electronic Parking Brake) 작동 명령에 따라 모터를 정방향 및 역방향 구동시키는 모터 구동부, 상기 모터가 구동 완료되면 모터의 구동을 정지시키는 모터 구동정지부, 상기 모터가 구동 완료되면 램프를 점등하는 램프 구동부로 구성된다.According to an aspect of the present invention, there is provided an electronic parking brake control apparatus including a motor driving unit connected to an EPB switch for driving a motor in forward and reverse directions according to an electronic parking brake (EPB) operation command applied to the EPB switch, A motor driver for stopping driving of the motor when completed, and a lamp driver for turning on the lamp when the motor is driven.

또한, 상기 모터 구동 정지부는 모터에서 흘러나오는 전류를 입력받아 전압을 생성하는 PTC 소자, 상기 PTC 소자 양단에 걸리는 전압에 의하여 턴-온 되어, EPB 스위치에서 모터 구동부로 인가되는 전압을 차단하는 FET-C 및 FET-D로 구성된다.The motor driving stopper may include a PTC element that receives a current flowing from the motor and generates a voltage, a FET-to-FET converter that is turned on by a voltage across the PTC element and blocks a voltage applied to the motor driver from the EPB switch, C and FET-D.

또한, 상기 모터 구동부는 상기 EPB 스위치에서 인가된 전압에 의하여 턴-온 되어, 상기 모터를 정방향 또는 역방향으로 구동시키는 FET-A 및 FET-B, 상기 FET-A 및 FET-B가 턴-온 되면 배터리 전압에 의하여 자기장을 형성하는 코일, 상기 코일에 형성된 자기장에 의하여 접점을 스위칭하여 상기 모터로 입력되는 전류 패스를 형성하는 기계식 접점을 이용한 H-Bridge 모터 구동회로로 구성된다.In addition, the motor driving unit includes FET-A and FET-B that are turned on by the voltage applied from the EPB switch and drive the motor in the forward or reverse direction, and when the FET-A and FET-B are turned on And a H-bridge motor driving circuit using a mechanical contact for switching a contact by a magnetic field formed on the coil to form a current path to be input to the motor, the coil forming a magnetic field by a battery voltage.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 본 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다. 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 컴팩트 ECU가 장착된 전자동 주차 브레이크는 사용자에 의하여 전자동 주차 브레이크 작동 명령을 받는 EPB 스위치(100), EPB 스위치(100)에 의하여 EPB 시스템이 작동되면 EPB 시스템을 컨트롤 하는 ECU(Electronic control unit)(200), ECU(200)에 의하여 구동되는 DC모터(300)로 구성된다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 2, an automatic parking brake equipped with a compact ECU according to an embodiment of the present invention includes an EPB switch 100 receiving an automatic parking brake operation command by a user, an EPB switch 100 by an EPB switch 100, An electronic control unit (ECU) 200 that controls the EPB system when operated, and a DC motor 300 that is driven by the ECU 200.

ECU(200)는 EPB 스위치(100)에서 인가되는 전압에 의해 DC모터(300)를 정방향 및 역방향 구동하는 모터 구동부(210), PTC 소자를 이용하여 DC 모터(300)에서 흘러나오는 구동전류를 인지하여 모터의 구동을 정지시키는 모터 구동 정지부(220), 모터 구동 정지부(220)의 PTC 소자 양단에 걸리는 전압에 의하여 램프를 구동시키는 램프 구동부(230)를 포함한다.The ECU 200 includes a motor driving unit 210 for driving the DC motor 300 in the normal direction and the reverse direction by a voltage applied from the EPB switch 100 and a motor driving unit 210 for recognizing the driving current flowing from the DC motor 300 A motor driving stop section 220 for stopping the driving of the motor and a lamp driving section 230 for driving the lamp by a voltage across the PTC element of the motor driving stop section 220.

모터 구동부(210)는 모터를 정방향 구동시키는 FET-A, FET-A와 배터리 전압(Vbat) 사이에 연결된 코일, 모터를 역방향 구동시키는 FET-B, FET-B와 배터리 전압(Vbat) 사이에 연결된 코일, 기계식 접점을 이용한 H-Bridge 모터 구동회로를 포함한다. 그리고 상기 FET-A, FET-B 그리고 그에 연결된 코일들은 H-Bridge 밑에 장착되며, 상기 코일에서 생성된 자기장에 의하여 H-Bridge의 릴레이 접점들은 연결된다. The motor driving unit 210 includes a coil connected between FET-A and FET-A for driving the motor in the forward direction and a battery voltage Vbat, FET-B for driving the motor in reverse, Coil, and H-bridge motor drive circuit using mechanical contact. The FET-A, the FET-B and the coils connected thereto are mounted under the H-bridge, and the relay contacts of the H-bridge are connected by the magnetic field generated in the coil.

모터 구동 정지부(220)는 PTC 소자, PTC 소자와 EPB 스위치(100) 사이에 연결되어 모터에 흐르는 전류 패스를 끊는 FET-C, FET-D를 포함한다. PTC 소자는 모터(300)에서 흘러나오는 전류를 입력받으면 상기 입력받은 전류에 의하여 저항이 변하고, 상기 저항에 의하여 PTC 소자 양단에 전압을 발생시킨다. 이 전압은 FET-C 및 FET-D를 턴-온 시키고, 이 턴-온 된 FET-C 및 FET-D에 의하여 EPB 스위치(100)에서 인가되는 전압은 접지로 빠지게 되어, 모터 구동부(210)의 코일에 전류가 흐르지 않아 H-Bridge의 릴레이 접점들은 연결이 끊어지게 되어, 모터(300)에 연결된 전류 패스가 끊어지게 된다.The motor drive stopper 220 includes FET-C and FET-D connected between the PTC element and the PTC element and the EPB switch 100 to break the current path passing through the motor. When the PTC device receives the current flowing from the motor 300, the resistance changes according to the input current, and the voltage is generated across the PTC device by the resistor. This voltage turns on the FET-C and the FET-D, and the voltage applied from the EPB switch 100 by the turned-on FET-C and FET-D falls to the ground, The relay contacts of the H-Bridge are disconnected and the current path connected to the motor 300 is cut off.

램프 구동부는 PTC 소자와 연결된 FET-E를 포함하며, PTC 소자의 양단에 걸 리는 전압이 증가하면 FET-E는 턴-온 되어 램프를 구동시켜 사용자가 전자도 브레이크 상황을 쉽게 파악하도록 한다. The lamp driver includes a FET-E connected to the PTC device. When the voltage across the PTC device increases, the FET-E is turned on to drive the lamp so that the user can easily grasp the electronic brake condition.

DC 모터(300)는 모터 구동부(210)에 의하여 구동되어 주차 브레이크의 케이블을 당기는 정방향 회전 또는 주차 브레이크의 케이블을 이완시키는 역방향 회전을 하여 주차 제동력을 확보하거나 해제한다.The DC motor 300 is driven by the motor driving unit 210 to rotate in the forward direction to pull the cable of the parking brake or in the reverse direction to loosen the cable of the parking brake, thereby securing or releasing the parking brake force.

이하, 상기와 같이 구성된 전자동 주차 브레이크의 컴팩트 ECU의 동작과정 및 작용효과를 도 3 을 참조하여 설명한다.Hereinafter, the operation and effect of the compact ECU of the automatic parking brake configured as described above will be described with reference to FIG.

사용자가 모터가 정방향 구동을 하도록 전자동 브레이크 스위치를 조절하면, EPB 스위치(100)는 모터 구동부(210)의 FET-A를 턴-온 시키기 위한 전압을 인가한다. 상기 전압에 의하여 FET-A가 턴-온 되면 FET-A에 연결된 코일에는 배터리 전압(Vbat)에 의한 전류가 인가되어 자기장이 형성된다. 이 자기장에 의하여 스위치 ① 은 ⓐ와 스위칭 되고, 스위치 ② 는 ⓓ와 스위칭 되어 모터의 구동 전류는 ⓐ -> ① -> 모터 -> ② -> ⓓ 를 거쳐 모터 구동 정지부(210)의 PTC 소자로 흘러가게 된다. When the user adjusts the automatic brake switch so that the motor is driven in the forward direction, the EPB switch 100 applies a voltage for turning on the FET-A of the motor driving part 210. [ When the FET-A is turned on by the above-mentioned voltage, a current by the battery voltage (Vbat) is applied to the coil connected to the FET-A to form a magnetic field. The switch ① is switched to the ⓐ and the switch ② is switched to ⓓ by this magnetic field so that the drive current of the motor is transmitted to the PTC element of the motor drive stop part 210 through the ⓐ-> ---> 모터-> It flows.

모터(300)에 초기 전류가 인가되는 동안은 PTC 소자의 양단에 걸리는 전압이 낮다. 하지만 모터(300)가 정방향 구동을 완료하면 더 이상 주차 브레이크의 케이블을 당길 수 없어 구동을 멈추게 되고, 이로 인하여 모터(300)에 흐르는 구동전류는 모터(300)에서 소비되지 못하고 PTC 소자로 흘러가게 된다. While the initial current is applied to the motor 300, the voltage across both ends of the PTC element is low. However, when the motor 300 completes the forward driving, the cable of the parking brake can not be pulled any more, and the driving is stopped. As a result, the driving current flowing in the motor 300 is not consumed by the motor 300 and flows to the PTC device do.

PTC 소자에 입력되는 전류가 증가함에 따라, PTC 소자의 저항값은 증가하게 되고, 이로 인하여 PTC 소자 양단에 걸리는 전압값은 증가하게 되어 FET-C를 턴-온 시킨다. FET-C가 턴-온 되면 EPB 스위치(100)에서 FET-A에 인가되던 전압이 FET-C로 인가되며, 이로 인하여 FET-A는 턴-오프 되고 스위치 ① 및 ② 는 오픈 되어 모터(300)에 흐르는 전류 패스는 차단되어 모터(300)는 초기 상태로 돌아간다. 따라서, 사용자가 모터(300)의 정방향 구동이 완료된 후 EPB 스위치를 조절하여 모터의 정방향 구동 명령을 계속 인가하여도 이 명령은 차단되게 되며, EPB는 동작을 정지한다. As the current input to the PTC device increases, the resistance value of the PTC device increases, causing the voltage across the PTC device to increase, turning the FET-C on. When the FET-C is turned on, the voltage applied to the FET-A in the EPB switch 100 is applied to the FET-C, thereby turning off the FET-A, And the motor 300 returns to the initial state. Accordingly, even if the user continues to apply the forward driving command of the motor by adjusting the EPB switch after the forward driving of the motor 300 is completed, the command is blocked and the EPB stops operating.

또한, PTC 소자의 양단에 걸린 전압에 의하여 램프 구동부(230)의 FET-E는 턴-온 되어 램프를 점등시키고, 사용자는 점등된 램프를 보고 전자동 브레이크의 정방향 구동이 완료되었음을 알린다. In addition, the FET-E of the lamp driver 230 is turned on by turning on the voltage at both ends of the PTC device so that the lamp is turned on and the user notices that the forward driving of the full brake is completed.

마찬가지로, 사용자가 모터를 역방향 구동을 하도록 전자동 브레이크 스위치를 조절하면, EPB 스위치(100)는 모터 구동부(210)의 FET-B를 턴-온 시키기 위한 전압을 인가한다. 상기 전압에 의하여 FET-B가 턴-온 되면 FET-B에 연결된 코일에는 배터리 전압(Vbat)에 의한 전류가 인가되어 자기장이 형성된다. 이 자기장에 의하여 스위치 ① 은 ⓑ 와 스위칭 되고, 스위치 ② 는 ⓒ 와 스위칭 되어 모터의 구동 전류는 ⓑ -> ① -> 모터 -> ② -> ⓒ 를 거쳐 모터 구동 정지부(210)의 PTC 소자로 흘러가게 된다. Similarly, when the user adjusts the automatic brake switch so as to drive the motor in the reverse direction, the EPB switch 100 applies a voltage for turning on the FET-B of the motor driving unit 210. [ When the FET-B is turned on by the voltage, a current by the battery voltage (Vbat) is applied to the coil connected to the FET-B to form a magnetic field. By this magnetic field, the switch (1) is switched with (2), the switch (2) is switched with (2) and the drive current of the motor is transmitted to the PTC element of the motor drive stop section (210) It flows.

모터(300)에 초기 전류가 인가되는 동안은 PTC 소자의 양단에 걸리는 전압이 낮다. 하지만 모터(300)가 역방향 구동을 완료하면 더 이상 주차 브레이크의 케이블을 이완할 수 없어 구동을 멈추게 되고, 이로 인하여 모터(300)에 흐르는 구동전류는 모터(300)에서 소비되지 못하고 PTC 소자로 흘러가게 된다. While the initial current is applied to the motor 300, the voltage across both ends of the PTC element is low. However, when the motor 300 completes the reverse driving, the cable of the parking brake can no longer be released and the driving is stopped. As a result, the driving current flowing in the motor 300 is not consumed by the motor 300 and flows into the PTC device I will go.

PTC 소자에 입력되는 전류가 증가함에 따라, PTC 소자의 저항값은 증가하게 되고, 이로 인하여 PTC 소자 양단에 걸리는 전압값은 증가하게 되어 FET-D를 턴-온 시킨다. FET-D가 턴-온 되면 EPB 스위치(100)에서 FET-B에 인가되던 전압이 FET-D로 인가되며, 이로 인하여 FET-B는 턴-오프 되고 스위치 ① 및 ② 는 오픈 되어 모터(300)에 흐르는 전류 패스는 차단되어 모터(300)는 초기 상태로 돌아간다. 따라서, 사용자가 모터(300)의 역방향 구동이 완료된 후 EPB 스위치를 조절하여 모터의 역방향 구동 명령을 계속 인가하여도 이 명령은 차단되게 되며, EPB는 동작을 정지한다. As the current input to the PTC device increases, the resistance value of the PTC device increases, causing the voltage across the PTC device to increase, turning the FET-D on. When the FET-D is turned on, the voltage applied to the FET-B in the EPB switch 100 is applied to the FET-D, thereby turning off the FET-B, And the motor 300 returns to the initial state. Accordingly, even if the user continues to apply the reverse drive command of the motor by adjusting the EPB switch after the reverse drive of the motor 300 is completed, the command is blocked and the EPB stops operating.

또한, PTC 소자의 양단에 걸린 전압에 의하여 램프 구동부(230)의 FET-E는 턴-온 되어 램프를 점등시키고, 사용자는 점등된 램프를 보고 전자동 브레이크의 정방향 구동이 완료되었음을 알린다. In addition, the FET-E of the lamp driver 230 is turned on by turning on the voltage at both ends of the PTC device so that the lamp is turned on and the user notices that the forward driving of the full brake is completed.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 주차 브레이크 조절을 사용자가 EPB스위치를 조절하여 함으로써, 필요성이 없어진 마이컴, 압력센서, 통신부, 전압 레귤레이터, AD 인터페이스를 제거한 저렴한 컴팩트 ECU를 장착한 전자동 주차 브레이크를 사용자에게 제공하도록 하였다.As described in detail above, the present invention provides a fully automatic parking brake equipped with an inexpensive compact ECU which eliminates the need for a microcomputer, a pressure sensor, a communication unit, a voltage regulator, and an AD interface by controlling the EPB switch by a user. And provided to the user.

Claims (3)

전자동 주차 브레이크(EPB: Electronic Parking Brake) 스위치와 연결되어, 상기 EPB 스위치에 인가된 전자동 주차 브레이크 작동 명령에 따라 모터를 정방향 및 역방향 구동시키는 모터 구동부;A motor driving unit connected to an electronic parking brake (EPB) switch for driving the motor in forward and reverse directions in accordance with an automatic parking brake operation command applied to the EPB switch; 상기 모터가 구동 완료되면 모터의 구동을 정지시키는 모터 구동정지부;A motor driver for stopping the driving of the motor when the motor is driven; 상기 모터가 구동 완료되면 램프를 점등하는 램프 구동부를 포함하되,And a lamp driver for lighting the lamp when the motor is driven, 상기 모터 구동 정지부는 모터에서 흘러나오는 전류를 입력받아 전압을 생성하는 PTC 소자, 상기 PTC 소자 양단에 걸리는 전압에 의하여 턴-온 되어 EPB 스위치에서 모터 구동부로 인가되는 전압을 차단하는 FET-C 및 FET-D로 구성된 컴팩트 ECU를 장착한 전자동 주차 브레이크.The PTC device includes a PTC device for receiving a current flowing from a motor and generating a voltage, a FET-C for turning off the voltage applied to the motor driving part from the EPB switch by a voltage applied across the PTC device, -D fully automatic parking brake equipped with compact ECU. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 모터 구동부는The motor driving apparatus according to claim 1, 상기 EPB 스위치에서 인가된 전압에 의하여 턴-온 되어, 상기 모터를 정방향 또는 역방향으로 구동시키는 FET-A 및 FET-B;FET-A and FET-B, which are turned on by the voltage applied at the EPB switch to drive the motor in the forward or reverse direction; 상기 FET-A 및 FET-B가 턴-온 되면 배터리 전압에 의하여 자기장을 형성하는 코일;A coil for forming a magnetic field by the battery voltage when the FET-A and the FET-B are turned on; 상기 코일에 형성된 자기장에 의하여 접점을 스위칭하여 상기 모터로 입력되는 전류 패스를 형성하는 기계식 접점을 이용한 H-Bridge 모터 구동회로로 구성된 컴팩트 ECU를 장착한 전자동 주차 브레이크.And an H-bridge motor drive circuit using a mechanical contact for switching a contact by a magnetic field formed on the coil to form a current path to be input to the motor.
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