KR101134902B1 - electronic parking brake system - Google Patents

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손영섭
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Abstract

본 발명은 전자식 주차 브레이크 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전자식 주차 브레이크 장치에서 MCU를 사용하지 않고도 작동 가능하도록 구성함으로써 제작비를 절감할 수 있는 전자식 주차 브레이크 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an electronic parking brake system, and more particularly, to an electronic parking brake system that can reduce the manufacturing cost by configuring to operate without using the MCU in the electronic parking brake device.

본 발명의 목적은, 고가인 전자식 주차 브레이크 장치에서 많은 편의 기능이 필요없고 단지 주차 브레이크의 작동 및 해제만을 원하는 운전자에게 저가인 전자식 주차 브레이크 장치를 제공함으로써, 소비자의 불필요한 낭비 방지 및 소비자의 다양한 요구를 충족시킬 수 있는 전자식 주차 브레이크 시스템을 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide a low-cost electronic parking brake device for a driver who does not need many convenience functions in an expensive electronic parking brake device and only wants to operate and release the parking brake, thereby preventing unnecessary waste of consumers and various demands of the consumer. To provide an electronic parking brake system that can satisfy the.

상기한 목적을 실현하기 위하여 본 발명은, 운전자가 주차 및 해제를 선택하도록 설치된 주차 작동 스위치와, 주차 및 해제 신호에 따라 주차 케이블을 당기거나 풀도록 모터(M)를 포함하여 구성된 액츄에이터를 포함하는 전자식 주차 브레이크 시스템에 있어서,In order to achieve the above object, the present invention includes a parking operation switch installed so that the driver selects parking and release, and an actuator configured to include a motor (M) to pull or release the parking cable according to the parking and release signal. In the electronic parking brake system,

상기한 액츄에이터의 동작 시 확장 및 축소되는 스핀들(S) 종단에 설치된 자석(1)과, 상기한 자석(1)의 위치를 감지하여 주차 및 해제 상태 신호를 발생시키도록 일정 간격으로 설치된 주차 홀센서 및 해제 홀센서(2, 2')와, 상기한 액츄에이터를 동작시키는 모터(M)의 회전을 제어하기 위해 설치된 다수의 릴레이와, 상기한 릴레이들을 홀센서에서의 출력값과 이그니션키 신호 및 운전자의 주차 작동 스위치에 의해 정역회전시키도록 구성된 릴레이 드라이버를 포함함을 특징으로 한다.Parking Hall sensor installed at regular intervals to detect the position of the magnet (1) is installed at the end of the spindle (S) that is expanded and contracted during operation of the actuator, and the parking and release status signal by detecting the position of the magnet (1) And a plurality of relays installed to control the rotation of the release Hall sensors 2 and 2 'and the motor M for operating the actuator, and the relays output the output values and the ignition key signal and the driver's And a relay driver configured to forward and reverse rotation by the parking operation switch.

EPB, 전자식 주차 브레이크, MCU를 사용하지 않는 EPB EPB, electronic parking brake, EPB without MCU

Description

전자식 주차 브레이크 시스템{electronic parking brake system}Electronic parking brake system

도1은 본 발명에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템에서 모터와 릴레이의 연결 상태를 도시한 개략 블록도,1 is a schematic block diagram showing a connection state of a motor and a relay in an electronic parking brake system according to the present invention;

도2는 도1에서 모터에 연결되어 작동하는 액츄에이터 및 홀센서의 설치 상태를 도시한 개략도,FIG. 2 is a schematic diagram showing an installation state of an actuator and a hall sensor connected to the motor in FIG.

도3은 본 발명에 따른 릴레이와 주차 작동 스위치의 조합을 도시한 표.3 is a table showing a combination of a relay and a parking operation switch according to the present invention;

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS

1: 자석 2: 주차홀센서1: magnet 2: parking hall sensor

2': 해제홀센서 M: 모터2 ': release hall sensor M: motor

S: 스핀들S: spindle

본 발명은 전자식 주차 브레이크 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전자식 주차 브레이크 장치에서 MCU를 사용하지 않고도 작동 가능하도록 구성함으로써 제작비를 절감할 수 있는 전자식 주차 브레이크 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an electronic parking brake system, and more particularly, to an electronic parking brake system that can reduce the manufacturing cost by configuring to operate without using the MCU in the electronic parking brake device.

일반적으로, 자동차에는 차량의 정차를 위해 브레이크 장치가 설치되어 있을 뿐만 아니라 주차시에 자동차를 안정적으로 정지시키기 위하여 주차 브레이크 장치가 설치되어 있게 된다.In general, a vehicle is provided with a brake device for stopping a vehicle, as well as a parking brake device for stably stopping the vehicle at the time of parking.

상기한 주차 브레이크 장치는 통상적으로 운전자가 주차 브레이크 레버를 당기면서 작동하도록 구성된 장치를 많이 사용하지만, 운전 편의성을 위해 운전자가 스위치 조작만으로 안정적인 주차를 가능하게 하는 전자식 주차 브레이크 장치(ELECTRIC PARKING BRAKE SYSTEM)가 개발되었다.The parking brake device described above typically uses a lot of devices configured to be operated while the driver pulls the parking brake lever, but for convenience of operation, the electronic parking brake system enables the driver to park stably by simply operating a switch. Was developed.

상기한 전자식 주차 브레이크 장치는 주차 작동 스위치의 조작에 의해 주차 케이블이 일정 힘으로 당겨지도록 함으로써 주차를 용이하게 함과 아울러 차량의 ECU등과 연계하여 주행 시 자동으로 주차 브레이크가 해제되고 경사로에서도 안정적인 제동력을 확보할 수 있도록 한 것이다.The above-mentioned electronic parking brake device facilitates parking by allowing the parking cable to be pulled with a certain force by the operation of the parking operation switch, and automatically releases the parking brake when driving in conjunction with the ECU of the vehicle and provides stable braking force even on a slope. It is to be secured.

또한, ECU와 연계하여 경사로 출발 시 자동적으로 주차 브레이크를 해제시키고, 주차 케이블의 장력을 검출하여 자동적으로 장력 조절을 하게 된다.In addition, the parking brake is automatically released at the start of the ramp in conjunction with the ECU, and the tension of the parking cable is detected and the tension is automatically adjusted.

상기한 바와 같은 전자식 주차 브레이크 장치는 기계적인 구성인 액추에이터와 ECU로 이루어지고, 상기한 ECU는MCU(MICRO CONTROL UNIT), 센서 인터페이스(SENSOR INTERFACE), 모터 드라이버(MOTOR DRIVER), CAN 통신모듈등으로 이루어지게 된다.The electronic parking brake device as described above is composed of an actuator and an ECU, which are mechanical components, and the ECU includes a MCU (MICRO CONTROL UNIT), a sensor interface (SENSOR INTERFACE), a motor driver, and a CAN communication module. Will be done.

상기한 MCU는 각 센서로부터의 정보 및 ABS ECU등과 같은 제어장치에서 통신모듈을 통해 전송된 정보를 토대로 현재 차량에서의 주차 브레이크 작동 및 해제 여부를 판단하여 자동적인 주차 브레이크의 제어를 가능하도록 하는 것이다.The MCU is to enable the automatic control of the parking brake by determining whether the parking brake is activated or released in the current vehicle based on the information from each sensor and the information transmitted through the communication module in a control device such as an ABS ECU. .

그러나, 상기한 바와 같이 MCU를 사용하여 전자식 주차 브레이크 장치를 구성하게 되면 운전자의 편의성을 향상되지만, 제조 원가가 높기 때문에 차량 가격이 높아지게 되는 문제점이 있다.However, when the electronic parking brake device is configured using the MCU as described above, the driver's convenience is improved, but there is a problem that the vehicle price is increased because the manufacturing cost is high.

즉, 운전자에 따라서는 상기한 전자식 주차 브레이크 장치의 편의 기능이 모두 필요하지 않고 단지 주차 브레이크의 작동 및 해제만이 필요할 수도 있지만, 일괄적으로 고가의 전자식 주차 브레이크 장치를 적용하게 됨으로써, 운전자가 불필요한 지출을 하게 되는 문제점이 있다.That is, depending on the driver, all the convenience functions of the above-described electronic parking brake device may not be necessary and only the operation and release of the parking brake may be necessary, but by applying the expensive electronic parking brake device collectively, the driver is unnecessary. There is a problem with spending.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 고가인 전자식 주차 브레이크 장치에서 많은 편의 기능이 필요없고 단지 주차 브레이크의 작동 및 해제만을 원하는 운전자에게 저가인 전자식 주차 브레이크 장치를 제공함으로써, 소비자의 불필요한 낭비 방지 및 소비자의 다양한 요구를 충족시킬 수 있는 전자식 주차 브레이크 시스템을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems, by providing an inexpensive electronic parking brake device to a driver who does not need many convenience functions in an expensive electronic parking brake device and only wants to activate and release the parking brake. The present invention provides an electronic parking brake system capable of preventing unnecessary waste of consumers and satisfying various needs of consumers.

상기한 목적을 실현하기 위하여 본 발명은, 운전자가 주차 및 해제를 선택하도록 설치된 주차 작동 스위치와, 주차 및 해제 신호에 따라 주차 케이블을 당기거나 풀도록 모터를 포함하여 구성된 액츄에이터를 포함하는 전자식 주차 브레이크 시스템에 있어서,In order to achieve the above object, the present invention provides an electronic parking brake including a parking operation switch installed so that a driver selects parking and release, and an actuator configured to include a motor to pull or release the parking cable according to the parking and release signal. In the system,

상기한 액츄에이터의 동작 시 확장 및 축소되는 스핀들 종단에 설치된 자석과, 상기한 자석의 위치를 감지하여 주차 및 해제 상태 신호를 발생시키도록 일정 간격으로 설치된 주차 홀센서 및 해제 홀센서와, 상기한 액츄에이터를 동작시키는 모터의 회전을 제어하기 위해 설치된 다수의 릴레이와, 상기한 릴레이들을 홀센서에서의 출력값과 이그니션키 신호 및 운전자의 주차 작동 스위치에 의해 정역회전시키도록 구성된 릴레이 드라이버를 포함함을 특징으로 한다.A magnet installed at an end of the spindle that expands and contracts during operation of the actuator, a parking hall sensor and a release hall sensor installed at regular intervals to detect the position of the magnet to generate parking and release status signals, and the actuator A plurality of relays installed to control the rotation of the motor for operating the motor, and a relay driver configured to reversely rotate the relays by the output value from the hall sensor and the ignition key signal and the driver's parking operation switch. do.

도1은 본 발명에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템을 도시한 블록도이고 도2는 액츄에이터에 홀센서가 설치된 상태를 도시한 개략도로서, 주차 케이블을 당겨 주차 상태(APPLY)가 되거나 풀어서 주차 해제(RELEASE) 상태가 되도록 주차 브레이크를 제어하는 액츄에이터의 스핀들(S) 종단에 설치된 자석(1)과, 상기한 자석(1)의 위치를 감지하여 주차 및 해제 상태 신호를 발생시키도록 일정 간격으로 설치된 주차 홀센서 및 해제 홀센서(2, 2')와, 상기한 액츄에이터의 기어를 회전시키는 모터(M)의 회전을 제어하기 위해 설치된 제1, 2, 3, 4릴레이와, 상기한 릴레이들을 홀센서(2, 2')에서의 출력값 및 운전자의 주차 작동 스위치에 의해 정역회전시키도록 구성된 릴레이 드라이버로 이루어져 있다.1 is a block diagram illustrating an electronic parking brake system according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic view showing a state in which a hall sensor is installed in an actuator, and the parking cable is pulled to a parking state (APPLY) or released to release parking (RELEASE). Parking Hall sensor installed at regular intervals to detect the position of the magnet (1) and the magnet (1) installed at the end of the spindle (S) of the actuator for controlling the parking brake to be in a state to generate the parking and release status signals And first, second, third and fourth relays installed to control the rotation of the release hall sensors 2 and 2 ', the motor M for rotating the gears of the actuator, and the relays to the hall sensors 2. 2 ') and a relay driver configured to reverse run by the driver's parking operation switch.

상기한 릴레이들는 모터(M)의 정역회전 구동을 위해 통상적으로 사용되는 H-BRIDGE 타입의 트랜지스터(미 도시)가 적용된다.The relays are H-BRIDGE type transistors (not shown) which are commonly used for the forward and reverse rotation driving of the motor (M).

상기한 액츄에이터에서 스핀들(S)의 이동은 기어에 의해 회전되는 스크류너트(N)의 회전 시 이와 나사 결합된 스핀들(S)이 이동하게 되는 것이다.The movement of the spindle (S) in the actuator is to move the spindle (S) screwed to it when the screw nut (N) rotated by the gear.

상기한 릴레이 드라이버는 이그니션키, 주차브레이크의 주차 작동 스위치, 주차 홀센서 및 해제 홀센서(2, 2')의 신호에 의해 릴레이를 작동시키도록 구성되는 바, 제1릴레이 드라이버에서의 출력값은 주차 작동 스위치의 주차(APPLY) 신호를 버퍼게이트에서 그대로 출력한 값이고, 제2릴레이 드라이버에서의 출력값은 이그니션키의 신호와 해제(RELEASE)신호에 따른 AND 게이트의 출력값이다.The relay driver is configured to operate the relay by signals of the ignition key, the parking operation switch of the parking brake, the parking hall sensor, and the release hall sensors 2 and 2 ', and the output value from the first relay driver is parked. The APPLY signal of the operation switch is output as it is from the buffer gate, and the output value of the second relay driver is the output value of the AND gate according to the signal of the ignition key and the RELEASE signal.

또한, 제3릴레이 드라이버의 출력값은 좌우의 해제 홀센서(2')에서의 신호(LRHS, RRHS)에 따른 NAND 게이트의 출력값과 해제 신호의 AND 게이트 출력값이고, 제4릴레이 드라이버의 출력값은 좌우의 주차 홀센서(2)의 신호(LAHS, RAHS)에 따른 ANAD 게이트 출력값과 주차신호의 AND 게이트 출력값이다.The output value of the third relay driver is the output value of the NAND gate according to the signals LRHS and RRHS of the left and right release hall sensors 2 'and the AND gate output value of the release signal, and the output value of the fourth relay driver is left and right. An ANAD gate output value corresponding to the signals LAHS and RAHS of the parking hall sensor 2 and an AND gate output value of the parking signal.

상기한 바와 같은 본 발명의 작용 효과를 도3의 표에 따라 설명하면 운전자가 주차를 위해 주차 작동 스위치를 온(ON)시키게 되면, 제1릴레이 드라이버로 주차 신호(HIGH)가 입력되어 제1릴레이를 구동시키게 된다.Referring to the operation and effect of the present invention as described in the table of Figure 3 described above, when the driver turns on the parking operation switch for parking, the parking signal HIGH is input to the first relay driver and the first relay Will be driven.

또한, 상기한 주차 신호(HIGH)는 제4릴레이 드라이버의 AND 게이트로 입력되는 바, 이때 좌우의 주차 홀센서(2)에서의 출력값이 LOW이면 AND 게이트에 HIGH값이 출력되어 제4릴레이를 작동시켜 모터(M)가 액츄에이터의 기어를 구동시켜 주차 케이블을 당기면서 주차 브레이크를 작동하게 되는 것이다.In addition, the parking signal HIGH is input to the AND gate of the fourth relay driver. When the output value from the left and right parking hall sensors 2 is LOW, HIGH is output to the AND gate to operate the fourth relay. The motor (M) drives the gear of the actuator to pull the parking cable to operate the parking brake.

즉, 좌우의 주차 홀센서(2)에서의 출력값이 LOW이면 현재 주차 상태가 아닌 바, 제4릴레이 드라이버에서 HIGH 신호가 출력되어 모터(M)를 구동시키게 되지만, 좌우의 주차 홀센서(2)에서 HIGH 신호가 출력되면 제4릴레이가 작동하지 않기 때문에 모터는 동작하지 않게 된다.That is, when the output value from the left and right parking hall sensors 2 is LOW, the vehicle is not currently parked. Therefore, a HIGH signal is output from the fourth relay driver to drive the motor M. However, the left and right parking hall sensors 2 are used. If the HIGH signal is output from, the motor does not operate because the fourth relay does not operate.

물론, 상기한 모터(M) 구동에 의해 액추에이터의 스핀들(S)이 작동되어 자석(1)은 해제 홀센서(2') 위치로 이동한 상태가 된다.Of course, the spindle (S) of the actuator is operated by the drive of the motor (M), the magnet 1 is moved to the release Hall sensor 2 'position.

상기한 바와 같이 주차 상태가 되면 액츄에이터의 스핀들(S)에 장착된 자석(1)이 주차 홀센서(2)에 감지된 상태인 바, 이 상태에서 운전자가 가속페달을 밟거나 주차 작동 스위치를 오프시키게 되면, 주차 작동 스위치에서 해제신호가 제2릴레이 드라이버로 입력된다.As described above, when the parking state is detected, the magnet 1 mounted to the spindle S of the actuator is detected by the parking hall sensor 2. In this state, the driver steps on the accelerator pedal or turns off the parking operation switch. In this case, the release signal is input to the second relay driver from the parking operation switch.

물론, 제2릴레이 드라이버에는 이그니션키가 온 된 상태에서는 HIGH 신호가 입력되고 있으면, 제2릴레이가 동작하게 되고, 이그니션키가 오프된 상태에서 LOW 신호가 입력되면 제2릴레이 드라이버에서 LOW 신호가 출력되어 제2릴레이는 동작하지 않게 된다.Of course, if the HIGH signal is input to the second relay driver while the ignition key is turned on, the second relay operates. If the LOW signal is input while the ignition key is turned off, the second relay driver outputs a LOW signal. As a result, the second relay does not operate.

즉, 차량의 시동이 꺼진 상태에서는 운전자가 주차 작동 스위치를 작동하여 주차 브레이크를 해제시키려고 하여도 해제가 되지 않게 되는 것이다.That is, when the vehicle is turned off, the driver does not release the parking brake even when the driver tries to release the parking brake.

또한, 주차 작동 스위치의 해제 신호가 제3릴레이에 입력됨과 아울러 좌우의 해제 홀센서(2')에서의 출력값이 HIGH이면 제3릴레이 드라이버의 AND 게이트에서 HIGH 신호가 출력되어 제3릴레이를 구동하게 된다.In addition, when the release signal of the parking operation switch is input to the third relay and the output value from the left and right release hall sensors 2 'is HIGH, the HIGH signal is output from the AND gate of the third relay driver to drive the third relay. do.

제2, 3릴레이가 동작하게 되면 모터(M)가 역회전하면서 액츄에이터의 기어가 역회전하게 되고, 이로 인해 주차 브레이크가 해제된다.When the second and third relays operate, the gear of the actuator rotates in reverse while the motor M rotates in reverse, thereby releasing the parking brake.

이상과 같이 본 발명은 H-BRIDGE 타입으로 구동되는 제1, 2, 3, 4릴레이와 액츄에이터의 스핀들에 설치된 자석 및 자석의 주차, 해제 위치를 감지하는 주차 홀센서 및 해제 홀센서를 통해 전자식 주차 브레이크 장치를 구성함으로써, 고가인 전자식 주차 브레이크 장치가 필요없는 사용자에게 저렴하게 전자식 주차 브레이크 장치를 제공할 수 있는 잇점이 있는 것이다.As described above, the present invention provides electronic parking through a parking hall sensor and a release hall sensor for detecting parking and releasing positions of magnets and magnets installed on the spindles of the first, second, third, and fourth relays and actuators driven by the H-BRIDGE type. By constructing the brake device, there is an advantage that the electronic parking brake device can be inexpensively provided to the user who does not need the expensive electronic parking brake device.

Claims (2)

운전자가 주차 및 해제를 선택하도록 설치된 주차 작동 스위치와, 주차 및 해제 신호에 따라 주차 케이블을 당기거나 풀도록 모터를 포함하여 구성된 액츄에이터를 포함하는 전자식 주차 브레이크 시스템에 있어서,An electronic parking brake system comprising a parking actuating switch installed to allow a driver to select parking and releasing, and an actuator configured to include a motor to pull or release the parking cable in response to a parking and releasing signal, 상기한 액츄에이터의 동작 시 확장 및 축소되는 스핀들(S) 종단에 설치된 자석(1)과, A magnet (1) installed at the end of the spindle (S) which expands and contracts during operation of the actuator, 상기한 자석의 위치를 감지하여 주차 상태 신호 및 해제 상태 신호를 발생시키도록 일정 간격으로 설치된 주차 홀센서(2) 및 해제 홀센서(2')와, A parking hall sensor 2 and a release hall sensor 2 'installed at regular intervals to detect a position of the magnet to generate a parking state signal and a release state signal; 상기한 액츄에이터를 동작시키는 모터(M)의 회전을 제어하기 위해 상기 모터에 에이치 브리지(H-Bridge) 타입으로 설치된 제1릴레이, 제2릴레이, 제3릴레이, 제4릴레이와,A first relay, a second relay, a third relay, a fourth relay installed in an H-bridge type to control the rotation of the motor M for operating the actuator; 상기 모터(M)를 상기 해제 홀센서의 출력값과 상기 주차 홀센서에서의 출력값과 이그니션키 신호 및 운전자의 주차 작동 스위치에 의해 정역회전시키는 릴레이 드라이버를 포함하고,And a relay driver for rotating the motor M forward and backward by an output value of the release hall sensor, an output value from the parking hall sensor, an ignition key signal, and a driver's parking operation switch. 상기 릴레이 드라이버는,The relay driver, 상기 주차 작동 스위치가 온되면 상기 제1릴레이를 구동시키고 상기 제1릴레이가 구동된 상태에서 상기 주차 홀센서의 출력값이 로우이면 상기 제4릴레이를 구동시켜 상기 모터가 정회전되도록 하고,When the parking operation switch is turned on, the first relay is driven, and when the output value of the parking hall sensor is low while the first relay is driven, the fourth relay is driven so that the motor rotates forward. 상기 이그니션키가 온되면 상기 제2릴레이를 구동시키고 상기 제2릴레이가 구동된 상태에서 상기 해제 홀센서의 출력값이 하이이면 상기 제3릴레이를 구동시켜 상기 모터가 역회전되도록 하는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크 시스템.When the ignition key is turned on, the second relay is driven, and when the output value of the release hall sensor is high while the second relay is driven, the third relay is driven so that the motor rotates in reverse. Parking brake system. 제1항에 있어서, 상기 릴레이 드라이버는 The method of claim 1, wherein the relay driver 상기 주차 작동 스위치의 주차 신호를 그대로 출력하는 버퍼게이트인 제1릴레이 드라이버와, A first relay driver which is a buffer gate for outputting the parking signal of the parking operation switch as it is; 상기 이그니션키의 신호와 상기 주차 작동 스위치의 해제신호에 따른 값을 출력하는 AND 게이트인 제2릴레이 드라이버와, A second relay driver which is an AND gate for outputting a value according to the signal of the ignition key and the release signal of the parking operation switch; 상기 해제 홀센서에서의 신호에 따른 NAND 게이트의 출력값과 상기 주차 작동 스위치의 해제 신호의 논리합을 출력하는 AND 게이트인 제3릴레이 드라이버와, A third relay driver which is an AND gate for outputting a logical sum of an output value of the NAND gate according to the signal from the release hall sensor and the release signal of the parking operation switch; 상기 주차 홀센서의 신호에 따른 NAND 게이트 출력값과 상기 주차 작동 스위치의 주차 신호의 논리합을 출력하는 AND 게이트인 제4릴레이 드라이버를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크 시스템.And a fourth relay driver which is an AND gate for outputting a logical sum of a NAND gate output value according to the signal of the parking hall sensor and the parking signal of the parking operation switch.
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