KR101315060B1 - 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어방법 - Google Patents

전자식 주차 브레이크 시스템의 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전자식 주차 브레이크의 작동 및 해제 시 발생하는 제1 및 제2 전류량을 측정하여 제1 및 제2 전류량의 총합을 각각 산출하고, 제1 전류량의 총합과 제2 전류량의 총합 간의 비를 검출하여 그 결과를 모니터하고, 전자식 주차 브레이크의 작동 중에 제동력 감지센서에 고장이 발생하면, 모니터한 결과를 이용하여 전자식 주차 브레이크의 해제 완료시점에 도달하는지 판단하고, 전자식 주차 브레이크의 해제 완료시점에 도달할 때까지 전자식 주차 브레이크를 해제시키는 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어방법으로 전자식 주차 브레이크의 작동 중 제동력 감지센서에 고장이 발생하여도 전자식 주차 브레이크의 작동 및 해제 시에 발생하는 전류량을 이용하여 전자식 주차 브레이크를 효율적으로 해제할 수 있다.

Description

전자식 주차 브레이크 시스템의 제어방법{CONTROL METHOD OF ELECTRONIC PARKING BRAKE SYSTEM}
본 발명은 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 전자식 주차 브레이크는 정지상태의 차량을 움직이지 못하게 손이나 발에 의해 작동되는 장치로, 운전자가 수동으로 전자식 주차 브레이크의 레버를 작동시키면 풀리가 맞물려 회전하게 되어 풀리에 연결된 케이블이 당겨져 전자식 주차 브레이크를 작동시킴으로써 정지되어 있는 차량이 외부 힘으로 인해 움직이지 않도록 하고, 만일 오르막길에 차량이 주차되어 있더라도 미끄러지지 않도록 한다.
그러나, 이러한 수동식 전자식 주차 브레이크는 운전자가 적절한 힘으로 주차 레버를 당겨야 하는 불편함이 있고, 주차 레버의 작동반경이 커서 차량의 실내공간 활용도가 떨어지는 단점이 있다.
이러한 수동식 전자식 주차 브레이크의 단점을 해결하기 위해 최근에는 전자식 주차 브레이크의 작동을 전자적으로 제어하는 전자식 주차 브레이크(Electronic Parking Brake) 시스템이 개발되었다.
전자식 주차 브레이크 시스템은 수동식 전자식 주차 브레이크 시스템을 그대로 유지하면서 모터가 장착된 별도의 엑츄에이터를 구동시켜 전자식 주차 브레이크와 연결된 케이블을 당겨주는 케이블 풀러 방식(Cable Puller System)을 사용하여 운전자가 수동으로 전자식 주차 브레이크를 작동시키지 않더라도 간단한 스위치 조작을 통해 자동으로 전자식 주차 브레이크를 작동(Apply) 또는 해제(Release)시키는 시스템을 말하며, 이러한 전자식 주차 브레이크 시스템에 충분한 제동력을 공급하기 위해서는 제동력(Force)을 측정하여 제동력 제어에 사용하는 제동력 감지센서(Force Sensor)의 역할이 중요하다.
따라서, 종래에는 제동력 감지센서에 고장이 발생하면, 제동력 감지센서 대신에 전류센서에서 측정된 전류를 이용하여 과전류의 발생시까지 전자식 주차 브레이크를 해제하였다.
그러나, 이러한 종래의 방식으로 전자식 주차 브레이크 시스템을 해제하면, 전자식 주차 브레이크 시스템의 구동축이 전자식 주차 브레이크 시스템의 하우징(Housing)과 접촉하는 경우가 발생하여 제품이 파손될 수 있었다.
따라서, 본 발명의 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 전자식 주차 브레이크의 작동 중 제동력 감지센서에 고장이 발생하여도 전자식 주차 브레이크의 작동 및 해제 시에 발생하는 전류량을 이용하여 전자식 주차 브레이크를 효율적으로 해제할 수 있는 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
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본 발명의 일 측면에 따르면, 전자식 주차 브레이크의 작동 시 발생하는 전류의 총량을 측정하여 작동 전류량을 검출하는 단계; 전자식 주차 브레이크의 해제 시 발생하는 전류의 총량을 측정하여 해제 전류량을 검출하는 단계; 상기 작동 전류량과 상기 해제 전류량의 비를 산출하여 전류량 비율값을 검출하는 단계; 상기 전자식 주차 브레이크의 작동 중에 제동력 감지센서에 고장이 검출되면, 고장이 검출되기 이전 시점에 상기 전자식 주차 브레이크의 작동 시 발생하는 전류의 총량과 상기 전류량 비율값을 이용하여 상기 전자식 주차 브레이크의 해제 완료시점에 도달하는지 판단하는 단계; 및 상기 전자식 주차 브레이크의 해제 완료시점에 도달하면 상기 전자식 주차 브레이크의 해제를 완료하는 단계를 포함하고, 상기 전자식 주차 브레이크의 해제 완료시점을 판단하는 것은, 아래의 [식 1]를 이용하여 상기 전자식 주차 브레이크의 해제 완료시점에 도달하는지 판단하는 것을 포함하는 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어방법이 제공될 수 있다.
[식 1]
상기 작동 전류량의 총합 - (상기 작동 전류량의 총합과 상기 해제 전류량의 총합 간의 비) * 예상되는 해제 전류량의 총합 = 0
(여기서, 작동 전류량의 총합은 전자식 주차 브레이크의 작동 시에 발생한 전류량의 총합, 작동 전류량의 총합과 해제 전류량의 총합 간의 비는 전자식 주차 브레이크의 작동 시에 발생한 전류량의 총합 / 전자식 주차 브레이크의 해제 시 발생한 전류량의 총합이다.)
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상술한 바와 같이 본 발명의 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어방법에 따르면, 전자식 주차 브레이크의 작동 중 제동력 감지센서에 고장이 발생하여도 전자식 주차 브레이크의 작동 및 해제 시에 발생하는 전류량을 이용하여 전자식 주차 브레이크를 효율적으로 해제할 수 있는 장점이 있다.
또한, 전자식 주차 브레이크의 작동 중 제동력 감지센서에 고장이 발생하여도 전자식 주차 브레이크를 충분하게 해제시킬 수 있기 때문에 전자식 주차 브레이크 시스템의 구동축이 전자식 주차 브레이크 시스템의 하우징과 접촉하여 제품이 파손될 수 있는 문제점을 사전에 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 전자식 주차 브레이크 시스템의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 전자식 주차 브레이크 시스템은 전자식 주차 브레이크의 작동 또는 해제를 위해 구동하는 모터(1)와, 모터(1)에 연결된 다단의 기어(2)와, 다단의 기어(2)에 기계적으로 링크된 기어휠(3)과, 기어휠(3)의 내주면에 일체로 고정되어 있는 중공 형태의 스크류 너트(4)와, 스크류 너트(4)의 내주면에 기어 결합되어 기어휠(3)의 회전에 따라 축 방향으로 이동하는 스핀들(5)과, 기어휠(3)을 중심으로 스핀들(5)의 아웃렛 방향(주차케이블의 작동 방향)에 연결된 주차케이블(6)과, 주차케이블(6)이 연결된 스핀들(5)의 외주면에 고정되어 브레이크 작동 시 잡아 당겨질 때 스핀들(5)이 과도하게 잡아당겨서 회전하는 것을 방지하는 스토퍼부재(7)를 포함한다.
또한, 기어휠(3)과 스토퍼부재(7) 사이에는 모터(1)의 구동으로 기어휠(3) 및 스크류 너트(4)의 회전에 의해 주차케이블(6)을 당기거나 이완시켜 주는 힘을 조절하는 제1 및 제2 스프링(8,9)을 설치한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어 블록도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 전자식 주차 브레이크 시스템은 스위치(10), 전류센서(20), 제동력 감지센서(30), 제어부(40) 및 표시부(50)를 포함하여 구성된다.
스위치(10)는 전자식 주차 브레이크의 작동 또는 해제를 위해 운전자가 조작한다.
전류센서(20)는 전자식 주차 브레이크의 작동 또는 해제를 위해 구동하는 모터(1)에 흐르는 전류를 측정한다. 즉, 전류센서(20)는 전자식 주차 브레이크의 작동 및 해제 시에 발생하는 제1 및 제2 전류량을 측정한다.
제동력 감지센서(30)는 스핀들(5)에 의해 주차케이블(6)에 작용하는 제동력 을 측정한다. 여기서, 제동력이란 기어휠(3)과 스토퍼부재(7) 사이에 모터(1)의 구동으로 기어휠(3) 및 스크류 너트(4)의 회전에 의해 주차케이블(6)이 당겨지거나 이완되는 힘을 의미한다.
제어부(40)는 전자식 주차 브레이크 시스템의 전반적인 동작을 제어하는 마이컴으로, 전자식 주차 브레이크의 작동 및 해제 시 발생하는 제1 및 제2 전류량을 이용하여 제1 및 제2 전류량의 총합을 산출한다.
보다 구체적으로 설명하면, 전류센서(20)에서는 전자식 주차 브레이크가 작동할 때(시간 T1)부터 작동을 완료할 때(시간 T2)까지 제1 전류량을 모두 측정하고, 제어부(40)는 이 제1 전류량에 대한 정보를 수신하고, 전체 작동시간(시간 T1~ 시간 T2)에 따른 제1 전류량을 모두 합산하여 제1 전류량의 총합을 산출한다. 또한, 제어부(40)는 전자식 주차 브레이크가 해제할 때(시간 T3)부터 해제 완료할 때(시간 T4)까지 발생하는 제2 전류량을 수신하고, 전체 해제시간(시간 T3 ~ 시간 T4)에 따른 제2 전류량을 모두 합산하여 제2 전류량의 총합을 산출한다.
그리고, 제어부(40)는 전자식 주차 브레이크의 작동 및 해제 시에 발생하는 제1 및 제2 전류량의 총합을 이용하여 제1 전류량의 총합과 제2 전류량의 총합 간의 비를 검출하고, 그 결과를 모니터한다. 여기서, 제1 전류량의 총합과 제2 전류량의 총합 간의 비는 아래의 [식 1]에 의하여 구해진다.
[식 1]
제1 전류량의 총합과 제2 전류량의 총합 간의 비 = 제1 전류량의 총합 / 제2 전류량의 총합
또한, 제어부(40)는 전자식 주차 브레이크의 작동 중에 제동력 감지센서(30)에 고장이 발생하였는지 판단하고, 제동력 감지센서(30)에 고장이 발생하면, 모니터한 결과를 이용하여 전자식 주차 브레이크의 해제 완료시점에 도달하는지 판단하고, 전자식 주차 브레이크의 해제 완료시점에 도달할 때까지 전자식 주차 브레이크를 해제시킨다.
보다 구체적으로 설명하면, 제어부(40)는 아래의 [식 2]를 이용하여 전자식 주차 브레이크의 해제 완료시점에 도달하는지 판단한다.
[식 2]
제1 전류량의 총합 - (제1 전류량의 총합과 제2 전류량의 총합 간의 비) * 예상되는 제2 전류량의 총합 = 0
여기서, 제1 전류량의 총합은 전자식 주차 브레이크의 작동 시에 발생한 전류량의 총합, 제1 전류량의 총합과 제2 전류량의 총합 간의 비는 미리 설정된 전자식 주차 브레이크의 작동 시에 발생한 제1 전류량의 총합 / 전자식 주차 브레이크의 해제 시 발생한 제2 전류량의 총합이다.
즉, 제어부(40)는 전자식 주차 브레이크의 작동 시 발생한 제1 전류량의 총합에서 제1 전류량의 총합과 제2 전류량의 총합 간의 비 * 예상되는 제2 전류량의 총합을 뺀 결과가 0이 되는 시점에 도달할 때까지 전자식 주차 브레이크가 해제되도록 제어한다.
그리고, 제어부(40)는 전자식 주차 브레이크의 해제 완료시점에 도달하면, 전자식 주차 브레이크의 해제를 완료시킨다.
표시부(50)는 운전자에게 제동력 감지센서(30)의 고장 여부를 안내하는 것으로, 제동력 감지센서(30)에 고장이 발생하면, 부저를 이용하여 제동력 감지센서(30)의 고장을 청각적으로 알리거나 LED를 이용하여 제동력 감지센서(30)의 고장을 시각적으로 알릴 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일실시예에 의한 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어과정에 대해 설명하도록 한다.
도 3에서, 차량에 시동이 걸리면, 제어부(40)는 스위치(10)로부터 전자식 주차 브레이크의 작동 및 해제신호가 입력되는지 확인한다(300).
스위치(11)로부터 전자식 주차 브레이크의 작동 및 해제신호가 입력되면(300단계의 '예'), 전자식 주차 브레이크의 작동 및 해제 시 발생하는 제1 및 제2 전류량을 측정(310)하여 제1 및 제2 전류량의 총합을 산출한다(320).
그리고, 제어부(40)는 제1 전류량의 총합과 제2 전류량의 총합 간의 비를 검출하여 그 결과를 모니터한다(330).
여기서, 제1 전류량의 총합과 제2 전류량의 총합 간의 비는 아래의 [식 1]에 의하여 구해진다.
[식 1]
제1 전류량의 총합과 제2 전류량의 총합 간의 비 = 제1 전류량의 총합 / 제2 전류량의 총합
다음으로, 제어부(40)는 전자식 주차 브레이크의 작동 중에 제동력 감지센서(30)에 고장이 발생하였는지 판단(340)하여 제동력 감지센서(30)에 고장이 발생 하면(340단계의 '예'), 모니터한 결과를 이용하여 전자식 주차 브레이크의 해제 완료시점에 도달하는지 판단한다(350).
그리고, 전자식 주차 브레이크의 해제 완료시점에 도달할 때까지 전자식 주차 브레이크의 해제를 계속 진행(360)시키고, 전자식 주차 브레이크의 해제 완료시점에 도달하면(350단계의 '예'), 전자식 주차 브레이크의 해제를 완료시킨다(370).
이때, 전자식 주차 브레이크의 해제 완료시점에 도달하는지 판단하는 것은 아래의 [식 2]를 이용하여 전자식 주차 브레이크의 해제 완료시점에 도달하는지 판단한다.
[식 2]
제1 전류량의 총합 - 제1 전류량의 총합과 제2 전류량의 총합 간의 비 * 예상되는 제2 전류량의 총합 = 0
여기서, 제1 전류량의 총합은 전자식 주차 브레이크의 작동 시에 발생한 전류량의 총합, 제1 전류량의 총합과 제2 전류량의 총합 간의 비는 미리 설정된 전자식 주차 브레이크의 작동 시에 발생한 제1 전류량의 총합 / 전자식 주차 브레이크의 해제 시 발생한 제2 전류량의 총합이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 전자식 주차 브레이크 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어과정을 설명하기 위한 동작흐름도이다.
＊도면의 주요부분에 대한 부호 설명＊
10...스위치 20...전류센서
30...제동력 감지센서 40...제어부
50...표시부

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 전자식 주차 브레이크의 작동 시 발생하는 전류의 총량을 측정하여 작동 전류량을 검출하는 단계;
    전자식 주차 브레이크의 해제 시 발생하는 전류의 총량을 측정하여 해제 전류량을 검출하는 단계;
    상기 작동 전류량과 상기 해제 전류량의 비를 산출하여 전류량 비율값을 검출하는 단계;
    상기 전자식 주차 브레이크의 작동 중에 제동력 감지센서에 고장이 검출되면, 고장이 검출되기 이전 시점에 상기 전자식 주차 브레이크의 작동 시 발생하는 전류의 총량과 상기 전류량 비율값을 이용하여 상기 전자식 주차 브레이크의 해제 완료시점에 도달하는지 판단하는 단계; 및
    상기 전자식 주차 브레이크의 해제 완료시점에 도달하면 상기 전자식 주차 브레이크의 해제를 완료하는 단계를 포함하고,
    상기 전자식 주차 브레이크의 해제 완료시점을 판단하는 것은,
    아래의 [식 1]를 이용하여 상기 전자식 주차 브레이크의 해제 완료시점에 도달하는지 판단하는 것을 포함하는 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어방법.
    [식 1]
    상기 작동 전류량의 총합 - (상기 작동 전류량의 총합과 상기 해제 전류량의 총합 간의 비) * 예상되는 해제 전류량의 총합 = 0
    (여기서, 작동 전류량의 총합은 전자식 주차 브레이크의 작동 시에 발생한 전류량의 총합, 작동 전류량의 총합과 해제 전류량의 총합 간의 비는 전자식 주차 브레이크의 작동 시에 발생한 전류량의 총합 / 전자식 주차 브레이크의 해제 시 발생한 전류량의 총합이다.)
  4. 삭제
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