KR101309509B1 - Motor drive circuit of electric parking brake - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전자식 주차 브레이크 시스템의 모터구동회로에 관한 것으로, 본 발명의 목적은 트윈접점을 구비한 한 쌍의 릴레이와 전자소자(FET: Field Effet Transistor)를 이용하여 모터를 제어함으로써 단가가 낮은 전자식 주차 브레이크 시스템을 구현할 수 있는 전자식 주차 브레이크 시스템의 모터구동회로를 제공함에 있다.The present invention relates to a motor driving circuit of an electronic parking brake system, and an object of the present invention is to control a motor using a pair of relays and an electronic element (FET: Field Effet Transistor) having twin contacts. The present invention provides a motor driving circuit of an electronic parking brake system that can implement a parking brake system.

이를 위해 본 발명은 운전자에 의한 주차 스위치의 작동에 따라 주차 케이블을 당기거나 풀어주어 주차 브레이크를 작동 또는 작동 해제시키기 위한 모터를 구비하는 전자식 주차 브레이크 시스템의 모터구동회로에 있어서, 주차 케이블을 당기기 위해 모터를 제1 방향 회전시키도록 모터의 입력 측에 설치된 제1 접점에 스위칭하는 제1 릴레이와, 모터의 출력 측에 설치된 제2 접점에 스위칭하는 제2 릴레이; 및 제1 및 제2 릴레이에 공통 연결되고, 제어신호에 상응하여 온 또는 오프 되는 선택부를 포함한다.To this end, the present invention, in the motor driving circuit of the electronic parking brake system having a motor for activating or deactivating the parking brake by pulling or releasing the parking cable according to the operation of the parking switch by the driver, to pull the parking cable A first relay for switching to a first contact provided on an input side of the motor to rotate the motor in a first direction, and a second relay for switching to a second contact provided on an output side of the motor; And a selector connected to the first and second relays in common and on or off corresponding to the control signal.

Description

전자식 주차 브레이크 시스템의 모터구동회로{MOTOR DRIVE CIRCUIT OF ELECTRIC PARKING BRAKE}Motor drive circuit of electronic parking brake system {MOTOR DRIVE CIRCUIT OF ELECTRIC PARKING BRAKE}

본 발명은 전자식 주차 브레이크 시스템의 모터구동회로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전자식 주차 브레이크(Electric Parking Brake : EPB)의 모터를 제어하는 전자식 주차 브레이크 시스템의 모터구동회로에 관한 것이다. The present invention relates to a motor driving circuit of an electronic parking brake system, and more particularly to a motor driving circuit of an electronic parking brake system for controlling a motor of an electric parking brake (EPB).

전자식 주차 브레이크(Electric Parking Brake : EPB)는 간단한 스위치 조작을 통해 자동으로 주차 브레이크를 작동 및 해제시키는 시스템으로서, 비상 제동, 엔진 정지 시 주차 브레이크 자동 체결, 경사로 밀림 방지 등 여러 기능을 제공하여 운전자에게 편의성과 안전성을 주는 시스템을 말한다.Electric Parking Brake (EPB) is a system that automatically activates and releases the parking brake through simple switch operation.It provides various functions to the driver by providing emergency braking, automatic locking of the parking brake when the engine is stopped, and prevention of ramp down. It is a system that gives convenience and safety.

이러한 전자식 주차 브레이크는 특성상 DC 전기 모터를 정회전 또는 역회전 구동해야 하는데, 주로 에이치 브리지(H-Bridge)를 이용하여 모터를 구동하는 회로가 널리 이용되었다.The electronic parking brake has to drive a DC electric motor forward or reverse rotation due to its characteristics, and a circuit for driving the motor by using an H-bridge is widely used.

그러나, 이처럼 에이치 브리지를 이용하여 모터를 구동하는 회로는 회로의 구성이 복잡하고 고가의 부품을 사용하기 때문에 제품의 단가가 비싸지는 문제점이 있었다. However, such a circuit for driving a motor using an H bridge has a problem in that the cost of a product is expensive because the circuit configuration is complicated and expensive components are used.

따라서, 본 발명의 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 트윈접점을 구비한 한 쌍의 릴레이와 전자소자(FET)를 이용하여 모터를 제어함으로써 단가가 낮은 전자식 주차 브레이크 시스템을 구현할 수 있는 전자식 주차 브레이크 시스템의 모터구동회로를 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, to solve the above-mentioned problems of the present invention, an electronic parking brake system having a low unit price can be implemented by controlling a motor using a pair of relays and an electronic device (FET) having twin contacts. The purpose is to provide a motor drive circuit of a parking brake system.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 운전자에 의한 주차 스위치의 작동에 따라 주차 케이블을 당기거나 풀어주어 주차 브레이크를 작동 또는 작동 해제시키기 위한 모터를 구비하는 전자식 주차 브레이크 시스템의 모터구동회로에 있어서, 주차 케이블을 당기기 위해 모터를 제1 방향 회전시키도록 모터의 입력 측에 설치된 제1 접점에 스위칭하는 제1 릴레이와, 모터의 출력 측에 설치된 제2 접점에 스위칭하는 제2 릴레이; 및 제1 및 제2 릴레이에 공통 연결되고, 제어신호에 상응하여 온 또는 오프 되는 선택부를 포함한다.The present invention for achieving the above object in the motor driving circuit of the electronic parking brake system having a motor for operating or deactivating the parking brake by pulling or releasing the parking cable according to the operation of the parking switch by the driver. A first relay for switching to a first contact provided on an input side of the motor to rotate the motor in a first direction to pull the parking cable, and a second relay for switching to a second contact provided on an output side of the motor; And a selector connected to the first and second relays in common and on or off corresponding to the control signal.

또한, 제2 릴레이는 주차 케이블을 풀어주기 위해 모터를 제2 방향 회전시키도록 모터의 입력 측에 설치된 제3 접점에 스위칭하고, 제1 릴레이는 모터의 출력 측에 설치된 제4 접점에 스위칭한다.The second relay also switches to a third contact provided on the input side of the motor to rotate the motor in a second direction to release the parking cable, and the first relay switches on a fourth contact provided on the output side of the motor.

한편, 선택부는 전계 효과 트랜지스터를 포함하고, 선택부를 온 또는 오프 시키기 위해 온 제어신호 또는 오프 제어신호를 출력하는 구동부를 포함한다.Meanwhile, the selector includes a field effect transistor, and includes a driver to output an on control signal or an off control signal to turn on or off the selector.

이때, 구동부는 제1 릴레이가 제1 접점에 스위칭하고, 제2 릴레이가 제2 접 점에 스위칭한 후, 일정시간 동안 대기한 후 온 제어신호를 출력하여 선택부를 온 시킨다.In this case, the driving unit turns on the selection unit by outputting an ON control signal after waiting for a predetermined time after the first relay switches to the first contact point and the second relay switches to the second contact point.

또한, 제1 방향은 정방향이고, 제2 방향은 역방향인 것을 특징으로 한다.The first direction is the forward direction, and the second direction is the reverse direction.

상술한 바와 같이 본 발명의 모터의 구동제어장치에 따르면, 트윈접점을 구비한 한 쌍의 릴레이와 FET을 이용하여 모터를 제어함으로써 저가의 전자식 주차 브레이크 시스템을 구현할 수 있다.As described above, according to the driving control apparatus of the motor of the present invention, a low-cost electronic parking brake system can be implemented by controlling the motor using a pair of relays and FETs having twin contacts.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어 구성도로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 차량에는 운전자가 수동으로 주차 브레이크를 작동시키지 않더라도 차량이 정차한 경우나 언덕 출발 시에 차량이 뒤로 밀릴 우려가 있는 경우, 자동으로 작동하여 차의 주차 상태 또는 정차 상태를 유지시키기 위하여 전자식 주차 브레이크 시스템이 장착된다.1 is a control configuration diagram of an electronic parking brake system according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, a vehicle is stopped or a hill starts when a driver does not manually operate a parking brake. If there is a risk of the vehicle being pushed back, the electronic parking brake system is equipped to operate automatically to maintain the parking or stopping of the car.

전자식 주차 브레이크 시스템은 주차 스위치(10)와, 이 주차 스위치(10)의 작동신호에 따라 전반적인 전자식 주차 브레이크 제어를 수행하는 EPB ECU(Electric Control Unit)(20)와, 후륜 좌우 바퀴(RL,RR)에 각각 주차를 위한 외력을 작용하는 주차 브레이크(30)와, EPB ECU(20)의 제어신호에 따라 구동하여 주차 브레이크(30)를 구속시켜 바퀴의 회전을 구속시키는 엑츄에이터(40)를 구비한다.The electronic parking brake system includes a parking switch 10, an EPB ECU (Electric Control Unit) 20 which performs overall electronic parking brake control according to the operation signal of the parking switch 10, and rear wheel left and right wheels (RL, RR). Parking brake 30 that acts as an external force for parking, respectively, and an actuator 40 which drives the brake according to the control signal of the EPB ECU 20 to restrain the parking brake 30 to restrain the rotation of the wheel. .

주차 스위치(10)는 운전자에 의해 온 또는 오프되어 주차 브레이크(20)의 구 속상태를 해제시키기 위한 명령 또는 주차 브레이크(20)를 구속시키기 위한 명령을 EPB ECU(40)에 전달한다.The parking switch 10 is turned on or off by the driver and transmits a command for releasing the binding state of the parking brake 20 or a command for restraining the parking brake 20 to the EPB ECU 40.

주차 브레이크(30)는 액츄에이터(40)와 일단이 연결되어 좌우 후륜바퀴(Wrl, Wrr)에 외력을 전달하는 주차 브레이크 케이블(31)과, 이 주차 케이블(31)에 연결된 주차 브레이크 부속장치(32)로 이루어진다. 이 주차 브레이크 부속장치(32)는 주차 케이블(31)의 타단에 연결되어 패드가 부착된 브레이크슈와, 이 브레이크슈를 드럼에 압착시켜서 제동력을 발생시키는 브레이크슈 레버를 구비한다.The parking brake 30 has a parking brake cable 31 having one end connected to the actuator 40 to transmit external force to the left and right rear wheels Wrl and Wrr, and a parking brake accessory 32 connected to the parking cable 31. ) The parking brake attachment device 32 includes a brake shoe attached to the other end of the parking cable 31 to which a pad is attached and a brake shoe lever for pressing the brake shoe against the drum to generate a braking force.

액츄에이터(40)는 전동식으로 주차 브레이크(20)를 작동시켜 주차 브레이크 케이블(21)을 당기거나 밀어 주차 브레이크 부속장치(22)를 작동시켜 브레이크슈를 드럼에 압착시키거나 압착 해제시켜 주차 브레이크(20)를 구속시키거나, 구속 해제시킨다.The actuator 40 electrically operates the parking brake 20 to pull or push the parking brake cable 21 to operate the parking brake accessory 22 to squeeze or depress the brake shoe to the drum to release the parking brake 20. ) Or unconstrain.

EPB ECU(20)는 주차 스위치(10)가 온 되면, 주차 브레이크(20)의 구속 상태를 해제시키기 위한 명령으로 인식하여 액츄에이터(40)를 구동하여 주차 케이블(31)을 밀어주어 브레이크슈를 드럼에 압착 해제시킴으로써 주차 브레이크(20)의 구속을 해제시킨다. 또한, EPB ECU(20)는 주차 스위치(10)가 오프되면, 주차 브레이크(30)를 구속시키기 위한 명령으로 인식하여 액츄에이터(40)를 구동하여 주차 브레이크 케이블(21)을 당김으로써 브레이크슈를 드럼에 재압착시켜 주차 브레이크(20)를 다시 구속시킨다.When the parking switch 10 is turned on, the EPB ECU 20 recognizes the command as releasing the restrained state of the parking brake 20, drives the actuator 40 to push the parking cable 31 to drum the brake shoe. The release of the parking brake 20 is released by squeezing the pressure. In addition, when the parking switch 10 is turned off, the EPB ECU 20 recognizes the command to restrain the parking brake 30 and drives the actuator 40 to pull the parking brake cable 21 to drum the brake shoe. Re-compress on the parking brake 20 is restrained again.

도 2는 도 1의 모터를 구동하기 위한 회로를 보여주는 도면으로서, 도 2를 참조하면, 전자식 주차 브레이크 시스템의 모터구동회로는 제1 및 제4 접점을 구비 하는 제1 릴레이(60), 제2 및 제3 접점을 구비하는 제2 릴레이(70), FET(Field Effet Transistor)과 같은 선택부(80) 및 구동부(90)를 포함한다.FIG. 2 is a diagram illustrating a circuit for driving the motor of FIG. 1. Referring to FIG. 2, the motor driving circuit of the electronic parking brake system includes a first relay 60 and a second having first and fourth contacts. And a second relay 70 having a third contact, a selector 80 such as a field ejector transistor (FET), and a driver 90.

제1 릴레이(60)는 주차 케이블을 당기기 위해 모터(50)를 정방향 회전시키도록 모터(50)의 입력 측에 설치된 제1 접점에 스위칭하고, 제2 릴레이(70)는 모터(50)의 출력 측에 설치된 제2 접점에 스위칭한다.The first relay 60 switches to a first contact installed at the input side of the motor 50 to rotate the motor 50 forward to pull the parking cable, and the second relay 70 outputs the motor 50. Switch to the second contact provided on the side.

또한, 주차 케이블을 풀어주기 위해 모터(50)를 역방향 회전시키도록 제2 릴레이(70)는 모터(50)의 입력 측에 설치된 제3 접점에 스위칭하고, 제1 릴레이(60)는 모터(50)의 출력 측에 설치된 제4 접점에 스위칭한다.In addition, the second relay 70 switches to a third contact provided on the input side of the motor 50 to reversely rotate the motor 50 to release the parking cable, and the first relay 60 switches the motor 50. Switch to the fourth contact provided on the output side of the circuit.

선택부(80)는 제1 및 제2 릴레이(60,70)에 공통 연결되고, 제어신호에 상응하여 온(ON) 또는 오프(OFF) 된다.The selector 80 is commonly connected to the first and second relays 60 and 70 and is turned on or off in response to a control signal.

그리고, 구동부(90)는 선택부(80)를 온(ON) 또는 오프(OFF) 시키기 위해 온 제어신호 또는 오프 제어신호를 출력한다.In addition, the driving unit 90 outputs an on control signal or an off control signal to turn the selection unit 80 ON or OFF.

이때, 구동부(90)는 제1 릴레이(60)가 제1 접점에 스위칭하고, 제2 릴레이(70)가 제2 접점에 스위칭한 후, 일정시간(최소 30ms) 동안 대기한 후, 온 제어신호를 출력하여 선택부(80)를 온 시킨다.In this case, the driver 90 waits for a predetermined time (at least 30 ms) after the first relay 60 switches to the first contact point and the second relay 70 switches to the second contact point, and then turns on the control signal. Outputs the selector 80 to be turned on.

상기한 트윈접점을 구비한 한 쌍의 릴레이와 FET을 포함하는 모터구동회로의 동작을 도 3을 참조하여 설명하면, 먼저, 운전자가 주차를 위해 주차 스위치를 온(ON) 시키면, 제1 스위치(60)는 제1 접점에 스위칭을 하고, 제2 스위치(70)는 제2 접점에 스위칭을 하며, 동시에 게이트 구동부(90)에서는 온 제어신호를 FET(80)으로 출력하여 FET(80)를 온(ON) 시킨다. 이때, 게이트 구동부(90)는 제1 스위 치(60) 및 제2 스위치(70)를 제1 및 제2 접점에 각각 스위칭하는 신호가 출력된 후, 최소 30ms 대기한 후에 FET(80)를 온(ON) 시키는 온 제어신호를 출력한다.Referring to FIG. 3, the operation of the motor driving circuit including the pair of relays having a twin contact point and the FET is described with reference to FIG. 3. First, when the driver turns the parking switch on for parking, 60 switches to the first contact point, second switch 70 switches to the second contact point, and at the same time, the gate driver 90 outputs an on control signal to the FET 80 to turn on the FET 80. (ON) At this time, the gate driver 90 turns on the FET 80 after waiting at least 30 ms after a signal for switching the first switch 60 and the second switch 70 to the first and second contacts is output. Outputs an ON control signal that turns ON.

상기한 바와 같이 제1 스위치(60)가 제1 접점에 스위칭을 하고, 제2 스위치(70)가 제2 접점에 스위칭을 함에 따라 배터리 전원이 제1 접점, 제2 접점 및 접지로 이어진 폐회로가 형성되어 모터(50)는 정방향 회전을 시작하며, 주차 브레이크를 작동시킨다.As described above, as the first switch 60 switches to the first contact point and the second switch 70 switches to the second contact point, a closed circuit in which battery power is connected to the first contact point, the second contact point, and the ground is provided. And the motor 50 starts to rotate in the forward direction and activates the parking brake.

다음으로, 게이트 구동부(90)에서는 오프 제어신호를 FET(80)으로 출력하여 FET(80)를 오프(OFF) 시키고, 모터(50)의 정지 및 내구력 향상을 위해 최소 180ms 동안 제1 스위치(60)를 제1 접점에 스위칭하고, 제2 스위치(70)를 제3 접점에 스위칭하거나 제2 스위치(70)를 제3 접점에 스위칭하고, 제1 스위치(60)를 제4 접점에 스위칭을 하여 역기전력이 발생하도록 하여 모터(50)의 회전을 정지시키고 제1 및 제2 스위치(60,70)를 오프 시킨다.Next, the gate driver 90 outputs an off control signal to the FET 80 to turn off the FET 80, and the first switch 60 for at least 180 ms to stop the motor 50 and improve durability. ) Is switched to the first contact point, the second switch 70 is switched to the third contact point or the second switch 70 is switched to the third contact point, and the first switch 60 is switched to the fourth contact point. The counter electromotive force is generated to stop the rotation of the motor 50 and to turn off the first and second switches 60 and 70.

한편, 운전자가 시동을 켜고 주차해제를 위해 주차 스위치를 오프(OFF) 시키면, 제2 스위치(70)는 제3 접점에 스위칭을 하고, 제1 스위치(60)는 제4 접점에 스위칭을 하며, 동시에 게이트 구동부(90)에서는 온 제어신호를 FET(80)으로 출력하여 FET(80)를 온(ON) 시킨다. 이때, 게이트 구동부(90)는 제2 스위치(70) 및 제1 스위치(60)를 제3 및 제4 접점에 각각 스위칭하는 신호가 출력된 후, 최소 30ms 대기한 후에 FET(80)를 온(ON) 시키는 온 제어신호를 출력한다.On the other hand, when the driver turns on the parking switch to turn off the parking (OFF), the second switch 70 switches to the third contact, the first switch 60 switches to the fourth contact, At the same time, the gate driver 90 outputs an ON control signal to the FET 80 to turn on the FET 80. In this case, the gate driver 90 turns on the FET 80 after waiting for at least 30 ms after a signal for switching the second switch 70 and the first switch 60 to the third and fourth contacts, respectively, is output. Outputs an ON control signal.

상기한 바와 같이 제2 스위치(70)가 제3 접점에 스위칭을 하고, 제1 스위치(60)가 제4 접점에 스위칭을 함에 따라 배터리 전원이 제3 접점, 제4 접점 및 접 지로 이어진 폐회로가 형성되어 모터(50)는 역방향 회전을 시작하며, 주차 브레이크를 작동 해제시킨다.As described above, as the second switch 70 switches to the third contact point and the first switch 60 switches to the fourth contact point, a closed circuit in which the battery power is connected to the third contact point, the fourth contact point, and the ground And the motor 50 starts to rotate in reverse and deactivates the parking brake.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어 구성도이다.1 is a control block diagram of an electronic parking brake system according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 모터를 구동하기 위한 회로를 보여주는 도면이다.2 is a diagram illustrating a circuit for driving the motor of FIG. 1.

도 3은 도 2에서 각 릴레이 및 FET에서의 출력 파형을 보여주는 그래프이다.FIG. 3 is a graph showing output waveforms of each relay and FET in FIG. 2.

＊도면의 주요부분에 대한 부호 설명＊＊ Explanation of symbols on the main parts of the drawings ＊

10...주차 스위치 20...EPB ECU10 ... Parking switch 20 ... EPB ECU

30...주차 브레이크 40...엑츄에이터30. Parking brake 40 ... Actuator

50...모터 60...제1 스위치50 ... motor 60 ... first switch

70...제2 스위치 80...FET70 ... second switch 80 ... FET

90...게이트 구동부90 ... gate drive

Claims (6)

운전자에 의한 주차 스위치의 작동에 따라 주차 케이블을 당기거나 풀어주어 주차 브레이크를 작동 또는 작동 해제시키기 위한 모터를 구비하는 전자식 주차 브레이크 시스템의 모터구동회로에 있어서,In the motor driving circuit of the electronic parking brake system having a motor for activating or deactivating the parking brake by pulling or releasing the parking cable according to the operation of the parking switch by the driver, 상기 주차 케이블을 당기기 위해 상기 모터를 제1 방향 으로 회전시키도록 상기 모터의 입력 측에 설치된 제1 접점에 스위칭하거나, 상기 모터의 출력 측에 설치된 제4 접점에 스위칭하는 제1 릴레이; A first relay for switching to a first contact provided on an input side of the motor to rotate the motor in a first direction to pull the parking cable, or to a fourth contact provided on an output side of the motor; 상기 모터의 출력 측에 설치된 제2 접점에 스위칭하거나, 상기 주차 케이블을 풀어주기 위해 상기 모터를 제2 방향으로 회전시키도록 상기 모터의 입력 측에 설치된 제3 접점에 스위칭하되, 상기 제 1 릴레이의 동작 시점이 종료되기 직전에 상기 제3 접점에 스위칭 동작하는 제2 릴레이;Switching to a second contact provided at the output side of the motor, or switching to a third contact installed at the input side of the motor to rotate the motor in a second direction to release the parking cable; A second relay configured to switch to the third contact point immediately before an operation time point ends; 상기 제1 릴레이 및 상기 제2 릴레이에 공통 연결되고, 제어신호에 상응하여 턴온 또는 턴오프되는 선택부;A selector connected to the first relay and the second relay in common and turned on or off according to a control signal; 상기 선택부를 턴온 또는 턴오프 시키기 위해 상기 제어신호중 턴온 제어신호 또는 턴오프 제어신호를 출력하되, 상기 제1 릴레이가 제1 접점에 스위칭하고 상기 제2 릴레이가 제2 접점에 스위칭한 후, 일정시간 동안 대기한 후 상기 턴온 제어신호를 출력하여 상기 선택부를 턴온시키는 구동부;를 포함하는 전자식 주차 브레이크 시스템의 모터구동회로.Output a turn-on control signal or a turn-off control signal among the control signals to turn on or turn off the selector, and after the first relay switches to the first contact point and the second relay switches to the second contact point, And a driver for outputting the turn-on control signal to turn on the selector after waiting for a while. 삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 선택부는,The method of claim 1, wherein the selection unit, 전계 효과 트랜지스터를 포함하는 전자식 주차 브레이크 시스템의 모터구동 회로.Motor drive circuit in an electronic parking brake system comprising a field effect transistor. 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 방향은 정방향이고, The first direction is a forward direction, 상기 제2 방향은 역방향인 전자식 주차 브레이크 시스템의 모터구동회로.And a motor driving circuit of the electronic parking brake system in which the second direction is reverse.
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