KR101248330B1 - Hill hold control device using electric parking brake system in vehicle and operating method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량의 전자식 주차브레이크를 이용한 힐 홀드 장치와 그의 제어 방법에 관한 것으로, 모터의 구동력을 이용하여 주차 시 차륜 잠금을 수행하는 전자식 브레이크를 이용해 경사길 주행 시, 차량의 미끄러짐을 방지하도록 해 구성이 간단하면서도 모터의 구동력 제어를 통해 신속하고 안전하게 구현 될 수 있도록 함에 그 목적이 있다.The present invention relates to a heel hold apparatus using an electronic parking brake of a vehicle and a control method thereof, and to prevent slippage of the vehicle when driving on a slope using an electronic brake that locks a wheel when parking by using a driving force of a motor. The goal is to be able to be implemented quickly and safely through the control of the driving force of the motor.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차량이 주행중인 도로의 상태를 감지하는 경사센서(2)의 신호를 입력받은 ECU(3)가, 언덕길이나 내리막길 조건에 따라 각각 지연 시간 제어와 PWM 듀티제어를 통한 스피드를 산출한 후, 언덕길과 내리막길에 따라 전자식 주차브레이크(1)의 브레이킹구동부(1a)를 이루는 모터를 구동해 브레이크를 제어하여, 언덕길의 미끄러짐이나 내리막길의 급 출발에 의한 제반 현상을 방지하는 것을 특징으로 한다. According to the present invention for achieving the above object, the ECU (3) receiving the signal of the inclination sensor (2) for detecting the state of the road on which the vehicle is driving, respectively, according to the hill road or downhill conditions and control the delay time After calculating the speed through the PWM duty control, the motor drives the braking drive unit 1a of the electronic parking brake 1 according to the hill road and the downhill road to control the brakes, so as to suddenly start the slip of the hill road or the downhill road. It is characterized by preventing the overall phenomenon caused by.

Description

차량의 전자식 주차브레이크를 이용한 힐 홀드 장치와 그의 제어 방법{Hill hold control device using electric parking brake system in vehicle and operating method thereof}Hill hold device using electric parking brake system in vehicle and operating method

도 1은 차량의 전자식 주차브레이크를 이용한 힐 홀드 장치의 구성도1 is a configuration diagram of a hill hold device using an electronic parking brake of a vehicle

도 2는 본 발명에 따른 차량의 힐 홀드 제어 방법의 흐름도2 is a flowchart of a heel hold control method of a vehicle according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>    <Description of the symbols for the main parts of the drawings>

1 : 전자식 주차브레이크 1a : 브레이킹구동부1: electronic parking brake 1a: braking drive unit

2 : 경사센서 3 : ECU2: Inclination sensor 3: ECU

본 발명은 차량의 경사로 주행 시 힐 홀드 작동에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전자식 주차브레이크를 이용하여 차량의 경사로에서 불쾌감을 주지 않도록 제어하는 차량의 전자식 주차브레이크를 이용한 힐 홀드 장치와 그의 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a heel hold operation during driving of a vehicle, and more particularly, to a heel hold device using an electronic parking brake of a vehicle and a method of controlling the same, which are controlled using an electronic parking brake so as not to cause discomfort on a vehicle's slope. It is about.

일반적으로 수동변속기가 탑재된 차량은 기어를 변속하거나 정차 상태에서 출발하는 경우에는, 클러치 페달을 조작하여 엔진의 회전력을 바퀴의 구동축으로 전달하는 것을 일시적으로 차단하여야 하고, 이러한 조작은 경사진 오르막길 주행 시 일시 정차 후 재출발하는 경우, 차량이 뒤로 미끄러져 내려가는 현상이 발생됨은 주지의 사실이다.In general, a vehicle equipped with a manual transmission should temporarily block transmission of engine rotational force to the drive shaft of a wheel by operating a clutch pedal when shifting gears or starting from a stopped state. It is well known that when the vehicle restarts after a temporary stop, the vehicle slides backward.

이러한, 경사길의 재출발에 따른 미끄러짐 현상을 방지하기 위해 여러 다양한 장치나 제어 방법등이 구현되는데, 이중 한 예로서 브레이크의 유압을 이용하는 힐 홀더 방식으로, 예를 들어 클러치의 조작에 따라 일시 유지하고 릴리즈(Release)하는 액압 유지 밸브를 이용하는 방식이다.Such various devices or control methods are implemented to prevent slippage due to the re-starting of the inclined road. One of them is a heel holder method using hydraulic pressure of the brake, for example, temporarily holding and releasing according to the operation of the clutch. It is a method using a hydraulic pressure holding valve to release.

그러나, 이와 같은 액압 유지 밸브를 이용한 힐 홀더 방식은 브레이크 페달을 밟을 때 클러치 페달을 동시에 사용하게 되는 것을 이용한 것으로, 클러치 페달이 밟혀질 때 액압 유지 밸브의 브레이크 오일의 통로를 막아 브레이킹 상태를 홀딩하고, 클러치 페달이 놓여질 때 블레이킹의 홀드 상태를 릴리즈 하도록 구성되어 있다. However, the heel holder method using the hydraulic pressure holding valve is used to simultaneously use the clutch pedal when the brake pedal is pressed, and when the clutch pedal is stepped, it blocks the passage of the brake oil of the hydraulic pressure holding valve to hold the braking state. It is configured to release the holding state of the brake when the clutch pedal is released.

그러나, 이와 같은 방식은 클러치 페달을 함께 조작하게 됨에 따라, 클러치 페달에 연결된 케이블등에 의해 액압 유지 밸브를 작동시키므로써 케이블의 유격 등이 발생하는 경우에는 원활한 동작이 잘 이루어지지 않는 현상이 있을 수 있게 된다.However, in such a method, since the clutch pedal is operated together, the hydraulic pressure retention valve is operated by a cable connected to the clutch pedal, so that a smooth operation may not be performed when the play of the cable occurs. do.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 모터의 구동력을 이용하여 주차 시 차륜 잠금을 수행하는 전자식 브레이크를 이용해 경사길 주행 시, 차량의 미끄러짐을 방지하도록 해 구성이 간단하면서도 모터의 구동력 제어를 통해 신속하고 안정되게 구현 될 수 있도록 함에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been invented in view of the above, and the driving force of the motor is simple while the configuration is made to prevent the slip of the vehicle when driving on an incline road using an electronic brake that locks the wheel when parking using the driving force of the motor. Its purpose is to enable fast and stable implementation through control.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 스위치조작에 따라 구동되는 모터의 회전력을 휄리컬 기어 치합된 한쌍의 기어와 스크류로드의 직선 이동력을 통해 주차케이블이 고정된 이퀄라이저를 이동시켜 차륜을 잠그거나 해제하는 전자식 주차브레이크와, 차량의 경사를 측정하여 언덕길 위치인지 여부를 판단하는 G-센서인 경사센서의 신호를 통해 상기 전자식 주차브레이크의 구동력을 발생하는 모터인 브레이킹구동부를 제어하는 ECU로 구성되어진 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the present invention provides a wheel by moving an equalizer having a parking cable fixed through a linear movement force of a pair of gears and a screw rod coupled with a rotational force of a motor driven by a switch operation. An ECU for controlling the braking driver, which is a motor that generates the driving force of the electronic parking brake, through the signal of the electronic parking brake for locking or releasing the vehicle and the inclination sensor, which is a G-sensor for determining the position of the hill by measuring the inclination of the vehicle. Characterized in that configured.

또한, 본 발명은 차량이 주행중인 도로의 상태를 감지하는 경사센서의 신호를 입력받은 ECU가, 언덕길로 판단될 때 엔진 구동력을 얻기까지 시간 제어인 지연시간을 결정하고, 내리막길로 판단 될 때 급 출발로 인한 울컥임을 제어하도록 PWM 듀티제어를 통한 스피드를 산출하는 단계;In addition, the present invention, when the ECU receives the signal of the inclination sensor for detecting the state of the road on which the vehicle is driving, when determining the delay time which is the time control until the engine driving force is determined when it is determined to be a hill road, it is determined that the downhill road Calculating a speed through PWM duty control to control the bellows caused by a sudden start;

언덕길과 내리막길에 따라 각각 제어 방식을 결정한 ECU가 전자식 주차브레이크의 작동 상태를 확인 한 후, 산출된 모터 구동력을 발생하도록 전자식 주차브레이크의 브레이킹구동부를 이루는 모터에 제어 신호를 보내는 단계;Confirming the operation state of the electronic parking brake by the ECU determining the control method according to the hill road and the downhill road, and sending a control signal to the motor forming the braking driving unit of the electronic parking brake to generate the calculated motor driving force;

상기 ECU가 모터 구동력을 감지하여 정상적인 주행 상태에 이를 때까지 피드백 제어를 수행하는 단계;The ECU detecting the motor driving force and performing feedback control until reaching a normal driving state;

상기 ECU는 힐 홀딩 제어가 완료되면 전자식 주차브레이크의 브레이킹구동부의 모터에 대한 제어 신호를 차단하는 단계;The ECU blocks the control signal for the motor of the braking driver of the electronic parking brake when the heel holding control is completed;

로 수행되는 것을 것을 특징으로 한다.Characterized in that performed as.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 차량의 전자식 주차브레이크를 이용한 힐 홀드 장치의 구성도를 도시한 것인바, 본 발명에 따른 전자식 주차브레이크를 이용한 힐 홀드 장치는 스위치조작에 따라 구동되는 모터의 회전력을 휄리컬 기어 치합도니 한쌍의 기어와 스크류로드의 직선 이동력을 통해 주차케이블이 고정된 이퀄라이저를 이동시켜 차륜을 잠그거나 해제하는 전자식 주차브레이크(1)와, 1 is a block diagram of a heel hold device using an electronic parking brake of a vehicle, the heel hold device using an electronic parking brake according to the present invention is a physical gear toothed crucible for the rotational force of a motor driven by a switch operation. An electronic parking brake (1) that locks or unlocks the wheel by moving an equalizer to which the parking cable is fixed through a linear movement force of a pair of gears and screw rods,

차량의 경사를 측정하여 언덕길 위치인지 여부를 판단하는 경사센서(2)의 신호를 통해 상기 전자식 주차브레이크(1)의 구동력을 발생하는 모터인 브레이킹구동부(1a)를 제어하는 ECU(3)로 구성되어진다.Consists of an ECU (3) for controlling the braking driver (1a) that is a motor for generating a driving force of the electronic parking brake (1) through the signal of the inclination sensor (2) to determine the position of the hill road by measuring the inclination of the vehicle It is done.

여기서, 상기 경사센서(2)는 일반적인 중력의 G-센서이며, 차량의 경사정도를 측정할 수 있는 임의의 위치에 장착됨은 물론이다.Here, the inclination sensor (2) is a general G-sensor of gravity, of course, is mounted at any position that can measure the degree of inclination of the vehicle.

또한, 상기 ECU(3)는 엔진을 제어하기 위한 ECU를 사용하거나, 기타 차량 제어에 사용하는 컨트롤러를 이용할 수 도 있음은 물론이며, 차량의 경사 정도에 따라 차륜의 잠금 상태를 제어하기 위한 모터 구동력에 대한 데이터 맵을 내장함은 물론이다.In addition, the ECU 3 may use an ECU for controlling an engine or a controller used for other vehicle control, as well as a motor driving force for controlling the locking state of the wheel according to the degree of inclination of the vehicle. Of course, it also has a built-in data map for.

이하 본 발명의 작동과 제어 방법을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation and control method of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 평지나 경사가 심하지 않은 도로를 주행하는 경우 즉, 차량의 주행 중 경사센서(2)의 신호 값이 무시할 정도인 경우 ECU(3)는 전자식 주차 브레이크(1)가 차량 주차 시에만 작용될 수 있도록 제어에 관여하지 않는 반면, 만약 경사센서(2)의 측정값에 따라 경사가 심한 언덕길이고 차량이 일시 정차 후 재출발되는 경우라고 ECU(3)가 판단하게 되면, 상기 ECU(3)는 전자식 주차 브레이크(1)의 브레이킹구동부(1a)를 제어해 차량의 원치 않는 미끄러짐을 자동으로 제어하는 힐 홀드 모드를 구현하게 된다.According to the present invention, when driving on a flat or inclined road, that is, when the signal value of the inclination sensor 2 is negligible while driving the vehicle, the ECU 3 operates only when the electronic parking brake 1 is parked. While not involved in the control so that the ECU 3 determines that the slope is a severe hill road according to the measured value of the inclination sensor 2 and the vehicle is restarted after a temporary stop, the ECU 3 By controlling the braking driver 1a of the electronic parking brake 1, a heel hold mode is implemented to automatically control unwanted slipping of the vehicle.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이 주행중인 차량이 일시 정지중일 때 경사센서(2)의 신호가 ECU(3)로 입력되면, 상기 ECU(3)는 경사센서(2)로부터 입력된 신호 값에 따라 언덕길인지 내리막길인지를 판단하게 된다.That is, as shown in FIG. 2, when a signal of the inclination sensor 2 is input to the ECU 3 while the vehicle in operation is temporarily stopped, the ECU 3 is applied to the signal value input from the inclination sensor 2. Therefore, it is determined whether it is a hill or a downhill road.

이때, 차량이 언덕길에 일시 정차된 경우에는 변속단의 위치가 주행 가능한 단이고 가속 페달이 작용될 때부터 구동력을 얻기까지 시간 제어인 지연시간을 결정하는 반면, 만약 내리막길에서 일시 정차된 경우에는 변속단의 위치가 주행 가능한 단이고 가속 페달이 작용될 때 급 출발로 인한 울컥임을 제어하도록 PWM 듀티(Duty)제어를 통한 스피드를 산출하게 된다.At this time, when the vehicle is temporarily stopped on a hill, the position of the shift stage is capable of traveling and the delay time, which is a time control from when the accelerator pedal is applied to obtaining driving force, is determined. Speed is calculated through PWM duty control to control the speed of the gearbox due to the rapid start when the position of the gear stage is traveling and the accelerator pedal is operated.

이때, 상기 지연시간과 PWM 듀티(Duty)제어는 차종에 따라 다르며, 정확한 지연시간은 실험적 데이터(Data)를 통해 산출됨은 물론이다.In this case, the delay time and the PWM duty (Duty) control is different depending on the vehicle type, the precise delay time is of course calculated through experimental data (Data).

이어, 언덕길과 내리막길에 따라 각각 제어 방식을 결정한 ECU(3)는 전자식 주차브레이크(1)의 작동 상태를 확인 한 후, 산출된 모터 구동력을 발생하도록 전자식 주차브레이크(1)의 브레이킹구동부(1a)를 이루는 모터에 제어 신호를 보내게 된다.Subsequently, the ECU 3 that determines the control method according to the hill road and the downhill road, respectively, checks the operation state of the electronic parking brake 1, and then the braking driving unit 1a of the electronic parking brake 1 to generate the calculated motor driving force. The control signal is sent to the motor.

이후, 상기 ECU(3)의 제어에 따라 구동되는 전자식 주차브레이크(1)의 브레이킹구동부(1a)를 통한 제어력을 지속적으로 모니터(Monitor)하는데 즉, 차량의 출발과 함께 미끄럼(언덕길)이나 급 출발(내리막길)에 따른 모터에 의한 제동력이 충분한지를 지속적으로 검출하고, 만약 제동력이 크거나 작은 경우에는 ECU(3)는 이를 피드백(Feedback)제어를 통해 정상적인 주행 상태에 이를 때까지 지속하게 된다.Subsequently, the control force through the braking driving unit 1a of the electronic parking brake 1 driven under the control of the ECU 3 is continuously monitored, that is, a skid or a quick start with the start of the vehicle. Continuously detecting whether the braking force by the motor according to the (downhill road) is sufficient, and if the braking force is large or small, the ECU 3 continues this until it reaches a normal driving state through feedback control.

이어, 경사길에서의 힐 홀드 제어가 완료되면 ECU(3)는 전자식 주차브레이크(1)의 브레이킹구동부(1a)의 모터에 대한 제어 신호를 차단하여, 전자식 주차브레이크(1)가 힐 홀딩 제어에 사용되지 않고 주차 브레이크로서 작용하도록 한다.Then, when the heel hold control on the slope is completed, the ECU 3 blocks the control signal for the motor of the braking driver 1a of the electronic parking brake 1, and the electronic parking brake 1 is used for the heel holding control. To act as a parking brake.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 경사길에서의 미끄러짐이나 급 출발에 의한 울컥임을 방지하기 위해, 전자식 주차 브레이크의 모터 구동력을 이용하여 차량의 제동 상태를 제어하게 되므로, 힐 홀드 제어를 위한 전체적인 구성이 간단하면서도 모터의 구동력 제어를 통해 신속하게 구현되어 안정성을 향상 할 수 있는 효과가 있게 된다.As described above, according to the present invention, since the braking state of the vehicle is controlled by using the motor driving force of the electronic parking brake in order to prevent slippage on the inclined road or snarl due to a rapid start, the overall configuration for the heel hold control is achieved. It is simple and can be implemented quickly through the control of the driving force of the motor to improve the stability.

Claims (3)

삭제delete 차량이 주행중인 도로의 상태를 감지하는 경사센서(2)의 신호를 입력받은 ECU(3)가, 언덕길로 판단될 때 엔진 구동력을 얻기까지 시간 제어인 지연시간을 결정하고, 내리막길로 판단 될 때 급 출발로 인한 울컥임을 제어하도록 PWM 듀티제어를 통한 스피드를 산출하는 단계;The ECU 3 receiving the signal of the inclination sensor 2 for detecting the state of the road on which the vehicle is driving determines the delay time, which is a time control until obtaining the engine driving force, when it is determined as the hill road, and is determined to be the downhill road. Calculating a speed through the PWM duty control to control the bellows due to a sudden start; 언덕길과 내리막길에 따라 각각 제어 방식을 결정한 ECU(3)가 전자식 주차브레이크(1)의 작동 상태를 확인 한 후, 산출된 모터 구동력을 발생하도록 전자식 주차브레이크(1)의 브레이킹구동부(1a)를 이루는 모터에 제어 신호를 보내는 단계;The ECU 3, which has determined the control method according to the hill road and the downhill road, respectively checks the operation state of the electronic parking brake 1, and then moves the braking driving unit 1a of the electronic parking brake 1 to generate the calculated motor driving force. Sending a control signal to the motor; 상기 ECU(3)가 모터 구동력을 감지하여 정상적인 주행 상태에 이를 때까지 피드백 제어를 수행하는 단계;The ECU (3) detecting the motor driving force and performing feedback control until reaching a normal driving state; 상기 ECU(3)는 힐 홀딩 제어가 완료되면 전자식 주차브레이크(1)의 브레이킹구동부(1a)의 모터에 대한 제어 신호를 차단하는 단계;The ECU (3) blocks the control signal for the motor of the braking driver (1a) of the electronic parking brake (1) when the heel holding control is completed; 로 수행되는 것을 특징으로 하는 차량의 전자식 주차브레이크를 이용한 힐 홀드 제어 방법.Hill hold control method using the electronic parking brake of the vehicle, characterized in that carried out as. 청구항 2에 있어서, 상기 지연시간과 스피드를 산출을 위한 PWM 듀티(Duty)제어는, 변속단의 위치가 주행 가능한 단이고 가속 페달이 작용될 때부터 구동력을 얻기까지인 것을 특징으로 하는 차량의 전자식 주차브레이크를 이용한 힐 홀드 제어 방법.3. The electronic system of claim 2, wherein the PWM duty control for calculating the delay time and the speed is from a position at which the shift stage is capable of traveling and from the time when the accelerator pedal is actuated to obtain driving force. Heel hold control method using parking brake.
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