KR101351347B1 - 전자식 주차 브레이크 시스템 및 그 주차 브레이크 스위치의 고장 표시 방법 - Google Patents

전자식 주차 브레이크 시스템 및 그 주차 브레이크 스위치의 고장 표시 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전자식 주차 브레이크 시스템 및 그 주차 브레이크 스위치의 고장 표시 방법에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 전자식 주차 브레이크 시스템에서 주차 브레이크 스위치의 고장 시, 주차 브레이크 스위치의 조작 상태를 판단하여 주차 브레이크 스위치가 작동(Apply) 상태에서만 램프가 점멸하도록 함으로써 운전자에게 편의성과 안정성을 제공해 줄 뿐만 아니라, 유럽 법규사항을 만족할 수 있도록 한다.

Description

전자식 주차 브레이크 시스템 및 그 주차 브레이크 스위치의 고장 표시 방법{ELECTRONIC PARKING BRAKE SYSTEM AND FAULT DISPLAY METHOD OF PARKING BRAKE SWITCH THE SAME}
본 발명은 전자식 주차 브레이크 시스템에서 주차 브레이크 스위치의 고장 시, 주차 브레이크 스위치의 조작 상태를 판단하여 작동(Apply) 상태에서만 램프를 동작시키는 주차 브레이크 스위치의 고장 표시 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 브레이크 장치에는 차량을 정지한 상태로 유지시키는 통상 핸드 브레이크 또는 사이드 브레이크라고 하는 주차 브레이크가 있다. 주차 브레이크는 차량 내부의 운전석 일측에 구비되는 주차 레버를 운전자가 조작함에 따라 작동된다. 운전자가 주차 레버를 잡아당겨 이에 연결된 케이블이 당겨지면 이 케이블에 연결된 후륜측 브레이크 어셈블리가 작동되어 제동력을 확보하게 되고, 이와 반대로 주차 레버를 풀어 주어 케이블이 풀려지면 제동력을 해제시키게 된다.
그러나, 주차 레버의 조작에 따른 주차 브레이크의 작동방식은 운전자의 의지에 의해서만 작동되므로 운전자의 부주의로 주차 레버를 당기지 않은 상태로 차량을 경사로 등에서 주차시키는 경우에는 차량이 굴러 내려가 예기치 못한 사고를 유발시킬 수 있다. 또한 주차 시 또는 운행을 개시할 때마다 운전자가 주차 레버를 작동시켜야 하므로 그 사용이 매우 번거롭고 특히, 힘이 약한 여성이나 노약자에게는 더욱 그 사용이 번거로운 문제점이 있다.
따라서, 최근에는 주차 브레이크의 작동을 전자적으로 제어하는 전자식 주차 브레이크(Electronic Parking Brake;EPB) 시스템이 개발되었다. 전자식 주차 브레이크 시스템은 운전자가 수동으로 주차 브레이크를 작동시키지 않더라도 간단한 스위치 조작 또는 전자제어유닛의 제어 판단에 따라 자동으로 주차 브레이크를 작동(Apply) 또는 해제(Release)시키는 시스템으로, 비상 제동과 엔진 정지시 주차 브레이크의 자동 체결 및 경사로에서의 밀림 방지 등 여러 기능을 제공하여 운전자에게 편의성과 안정성을 주는 시스템이다.
이러한 전자식 주차 브레이크 시스템은 주차 브레이크 스위치와, 제동력을 발생시키는 모터를 가진 액츄에이터와, 액츄에이터를 구동하기 위한 전자제어유닛으로 구성되며, 주차 브레이크 스위치의 조작 상태에 따라 전자제어유닛에서 액츄에이터를 구동하여 주차 브레이크 시스템을 작동(Apply) 또는 작동 해제(Release)시킨다.
그리고, 주차 브레이크 스위치의 고장 시에는 주차 브레이크 스위치의 조작 상태에 관계없이 스위치 상태가 변화하면 램프를 점멸하여 주차 브레이크 스위치가 고장 상태임을 표시하고 있다.
그러나, 유럽 법규사항에서는 주차 브레이크 스위치의 고장 시, 주차 브레이크 스위치가 작동(Apply) 상태에서만 램프가 점멸하도록 규정하고 있다. 따라서 이러한 유럽 법규사항을 만족하기 위해서는 개선된 주차 브레이크 스위치의 고장 표시 방법이 필요하다.
본 발명은 전자식 주차 브레이크 시스템에서 주차 브레이크 스위치의 고장 시, 주차 브레이크 스위치의 조작 상태를 판단하여 주차 브레이크 스위치가 작동(Apply) 상태에서만 램프를 점멸시키는 전자식 주차 브레이크 시스템 및 그 주차 브레이크 스위치의 고장 표시 방법을 제시하고자 한다.
이를 위해 본 발명의 일 실시예는 주차 브레이크 스위치의 고장 시, 이를 표시하는 전자식 주차 브레이크 시스템에 있어서, 4개의 스위치(SW1~SW4)로 구성되고, 4개의 스위치(SW1~SW4)에 입력되는 구동 신호 패턴에 따라 작동(Apply), 해제(Release) 및 중립(Neutral) 상태로 동작하는 주차 브레이크 스위치; 주차 브레이크 스위치와 4개의 와이어로 연결되고, 4개의 와이어를 통해 입력되는 4개의 스위치(SW1~SW4) 상태에 따라 주차 브레이크 스위치가 작동(Apply) 상태인가를 판단하고, 주차 브레이크 스위치가 작동(Apply) 상태인 경우 경고 신호를 출력하는 전자제어유닛; 전자제어유닛으로부터 출력되는 경고 신호에 따라 주차 브레이크 스위치가 고장임을 표시하도록 점멸하는 램프를 포함한다.
또한, 전자제어유닛은 4개의 스위치(SW1~SW4)의 상태 정보에 따라 구동 신호의 패턴을 형성하고, 형성된 패턴을 모니터링하여 주차 브레이크 스위치의 작동(Apply), 해제(Release) 및 중립(Neutral) 상태를 판단하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 의한 주차 브레이크 스위치의 고장 표시 방법은, 4개의 스위치(SW1~SW4)로 구성된 주차 브레이크 스위치가 고장인가를 판단하는 단계; 주차 브레이크 스위치가 고장인 경우, 4개의 스위치(SW1~SW4)의 상태 정보를 판단하는 단계; 4개의 스위치(SW1~SW4)의 상태 정보에 따라 주차 브레이크 스위치에 입력되는 구동 신호의 패턴을 모니터링하여 주차 브레이크 스위치가 작동(Apply) 상태인가를 판단하는 단계; 주차 브레이크 스위치가 작동(Apply) 상태인 경우, 램프를 점멸하여 주차 브레이크 스위치의 고장 상태를 표시하는 단계를 포함한다.
또한, 주차 브레이크 스위치가 고장인가를 판단하는 단계는, 차량 속도를 검출하는 속도센서, 브레이크를 작동시키는 브레이크 페달 스위치, 브레이크 페달 스위치의 온/오프에 따라 변화하는 마스터 실린더의 압력을 검출하는 마스터 실린던 압력 센서 등의 입력 신호를 전자제어유닛에서 입력받고, 전자제어유닛에서 그 입력된 신호를 기초로 미리 저장된 주차 브레이크 스위치의 고장 조건과 비교하여 주차 브레이크 스위치가 고장인가를 판단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 전자제어유닛은 상기 주차 브레이크 스위치와 4개의 와이어로 연결되고, 상기 4개의 와이어를 통해 입력되는 상기 4개의 스위치(SW1~SW4)의 상태 정보에 따라 상기 주차 브레이크 스위치가 작동(Apply), 해제(Release) 또는 중립(Neutral) 상태인가를 판단하고, 주차 브레이크 스위치가 작동(Apply) 상태인 경우 램프에 경고 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 전자식 주차 브레이크 시스템에서 주차 브레이크 스위치의 고장 시, 주차 브레이크 스위치의 조작 상태를 판단하여 주차 브레이크 스위치가 작동(Apply) 상태에서만 램프가 점멸하도록 함으로써 운전자에게 편의성과 안정성을 제공해 줄 뿐만 아니라, 유럽 법규사항을 만족할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 전자식 주차 브레이크 시스템이 적용된 디스크 브레이크를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 전자식 주차 브레이크 시스템에서 주차 브레이크 스위치의 조작 상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 전자식 주차 브레이크 시스템에서 주차 브레이크 스위치의 조작 상태에 따른 제1 내지 제4스위치의 구동 신호 패턴을 나타낸 표이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 전자식 주차 브레이크 시스템에서 주차 브레이크 스위치의 고장 표시 방법을 설명한 동작 순서도이다.
이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
전자식 주차 브레이크 시스템은 그 작동방식에 따라 케이블 풀러(Cable puller)형, 모터 온 캘리퍼(Motor-On-Caliper)형, 압력 주차 브레이크(Hydraulic Parking Brake)형이 있으며, 운전자가 수동으로 주차 브레이크를 작동시키지 않더라도, 차량이 정차한 경우나 언덕 출발시에 차량이 뒤로 밀릴 우려가 있는 경우, 자동으로 작동하여 차의 주차 상태 또는 정차 상태를 유지시킨다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 전자식 주차 브레이크 시스템이 적용된 디스크 브레이크를 나타낸 도면이다. 본 발명의 일 실시예에서는 모터 온 캘리퍼(Motor-On-Caliper)형의 전자식 주차 브레이크 시스템을 예로 들어 설명한다.
도 1에서, 전자식 주차 브레이크 시스템의 기능을 갖춘 디스크 브레이크는 차체에 결합되며 내부에 한 쌍의 마찰패드(11)가 서로 일정 간격 이격되게 설치된 캐리어(10)와, 캐리어(10)에 진퇴이동 가능하게 설치되며 두 마찰패드(11)를 디스크(D)로 압박할 수 있도록 피스톤(21)이 진퇴이동 가능하게 설치되는 실린더부(20a)가 마련되고 타측에 핑거부(20b)가 마련된 캘리퍼 하우징(20)을 포함한다.
또한, 이러한 디스크 브레이크는 주차 브레이크의 기능을 수행할 수 있도록 하기 위한 전자식 주차 브레이크 시스템(30)을 포함한다. 이러한 전자식 주차 브레이크 시스템(30)은 캘리퍼 하우징(20)의 실린더부(20a) 내에 회전 가능하게 설치된 작동축(31)과, 작동축(31)의 회전에 의해 진퇴 이동하면서 피스톤(21)을 가압하거나 가압해제 하도록 피스톤(21)의 내측에 설치되는 가압슬리브(32)와, 작동축(31)을 회전시키기 위한 모터(33)와, 다수의 기어(34a,34b)를 포함하여 모터(33)의 회전축(33a)에서 발생한 동력을 작동축(31)에 전달하되 회전수를 감소시켜 전달하는 감속기어조립체(34)와, 제어 전반을 관장하는 전자제어유닛(36, EPB Electronic Control Unit; ECU)을 포함한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어 블록도이다.
도 2에서, 본 발명의 일 실시예에 의한 전자식 주차 브레이크 시스템(30)은 전자제어유닛(36)과, 전자제어유닛(36)의 주차 브레이크 신호 또는 주차 브레이크 해제 신호에 따라 제동력(parking force)을 발생시키거나 해제하기 위해 모터(33)에 전류를 인가하는 모터 구동 회로(35)와, 전자제어유닛(36)의 주차 브레이크 신호 또는 주차 브레이크 해제 신호를 발생시키기 위해 운전자에 의해 조작되는 주차 브레이크 스위치(38)와, 주차 브레이크 스위치(38)의 고장을 표시하는 램프(40)를 포함한다.
주차 브레이크 스위치(38)는 4개의 제1 내지 제4스위치(SW1~SW4)로 구성된 4-와이어(Wire) 타입의 전자식 주차 브레이크 스위치로, 각각의 스위치(SW1~SW4)에는 와이어(Wire)가 하나씩 연결되어 총 4개의 와이어가 주차 브레이크 스위치(38)와 전자제어유닛(36)을 연결한다.
그리고, 전자제어유닛(36)에는 MCU(Micro Controller Unit)가 마련되어 제1 내지 제4스위치(SW1~SW4)의 동작 상태에 따른 다이오드의 구성에 따라 MCU에서 출력되는 구동 신호의 패턴을 형성하고, 형성된 패턴을 MCU에서 모니터링하여 주차 브레이크 스위치(40)의 작동(Apply), 해제(Release) 및 중립(Neutral) 상태를 판단하게 된다.
한편, 주차 브레이크 스위치(38)는 차량을 이동시키기 위해 처음 조작하는 장치로서 초기에 동작이 원활하지 않으면 차량의 이동 자체가 불가능하기 때문에 작동(Apply), 해제(Release) 및 중립(Neutral)에 따른 동작 구분이 명확히 이루어져야 한다. 이를 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 전자식 주차 브레이크 시스템에서 주차 브레이크 스위치의 조작 상태를 나타낸 도면이다.
도 3에서, (A)는 주차 브레이크 스위치(38)의 중립(Neutral) 상태에서 제1 내지 제4스위치(SW1~SW4)의 구동 인에이블 상태를 나타낸 것이고, (B)는 주차 브레이크 스위치(38)의 작동(Apply) 상태에서 제1 내지 제4스위치(SW1~SW4)의 구동 인에이블 상태를 나타낸 것이며, (C)는 주차 브레이크 스위치(38)의 해제(Release) 상태에서 제1 내지 제4스위치(SW1~SW4)의 구동 인에이블 상태를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 전자식 주차 브레이크 시스템에서 주차 브레이크 스위치의 조작 상태에 따른 제1 내지 제4스위치의 구동 신호 패턴을 나타낸 표이다.
도 4에서, 주차 브레이크 스위치(38)의 중립(Neutral) 상태에서는 제1스위치(SW1) "1001", 제2스위치(SW2) "0100" 제3스위치(SW3) "0110", 제4스위치(SW4) "0001"의 신호 패턴을 가진다.
그리고, 주차 브레이크 스위치(38)의 작동(Apply) 상태에서는 제1스위치(SW1) "1000", 제2스위치(SW2) "0110" 제3스위치(SW3) "0110", 제4스위치(SW4) "1001"의 신호 패턴을 가진다.
또한, 주차 브레이크 스위치(38)의 해제(Release) 상태에서는 제1스위치(SW1) "1001", 제2스위치(SW2) "0110" 제3스위치(SW3) "0010", 제4스위치(SW4) "1001"의 신호 패턴을 가진다.
따라서, 전자제어유닛(36)은 도 4에 도시한 제1 내지 제4스위치(SW1~SW4)의 구동 신호 패턴에 따라 주차 브레이크 스위치(38)의 작동(Apply), 해제(Release) 및 중립(Neutral) 상태를 판단하여 주차 브레이크 스위치(38)의 고장 시, 유럽 법규사항을 만족할 수 있는 고장 표시 방법을 제공한다. 이를 도 5를 참조하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 전자식 주차 브레이크 시스템에서 주차 브레이크 스위치의 고장 표시 방법을 설명한 동작 순서도이다.
도 5에서,전자제어유닛(36)은 주차 브레이크 스위치(38)가 고장인가를 판단하여(100), 주차 브레이크 스위치(38)가 고장이 아닌 경우 단계 100으로 피드백하여 이후의 동작을 진행한다.
주차 브레이크 스위치(38)의 고장 여부는 차량 속도를 검출하는 속도센서, 브레이크를 작동시키는 브레이크 페달 스위치, 브레이크 페달 스위치의 온/오프에 따라 변화하는 마스터 실린더의 압력을 검출하는 마스터 실린던 압력 센서 등의 입력 신호를 전자제어유닛(36)에서 입력받고, 전자제어유닛(36)에서 그 입력된 신호를 기초로 미리 저장된 주차 브레이크 스위치(38)의 고장 조건을 만족하는지 판단하여 주차 브레이크 스위치(38)의 고장 여부를 판단하는 것이다.
단계 100의 판단 결과, 주차 브레이크 스위치(38)가 고장인 경우, 전자제어유닛(36)은 주차 브레이크 스위치(38)와 전자제어유닛(36)을 연결하는 4개의 와이어에 마련된 제1 내지 제4스위치(SW1~SW4)의 상태 정보를 판단한다(102).
제1 내지 제4스위치(SW1~SW4)의 상태 정보는, 제1 및 제4스위치(SW1, SW4)와 제2 및 제3스위치(SW2, SW3)의 구동 신호 패턴을 이용하여 제1 내지 제4스위치(SW1~SW4)의 상태를 판단한다.
따라서, 전자제어유닛(36)은 단계 102를 통해 제1 내지 제4스위치(SW1~SW4)의 상태 정보를 판단한 결과에 따라 주차 브레이크 스위치(38)가 작동(Apply) 상태인가를 판단한다(104).
단계 104의 판단 결과, 주차 브레이크 스위치(38)가 작동(Apply) 상태인 경우 전자제어유닛(36)은 주차 브레이크 스위치(38)가 고장 상태임을 표시하기 위한 경고 신호를 램프(40)에 출력한다.
이에 따라, 램프(40)는 전자제어유닛(36)으로부터 출력되는 경고 신호에 따라 점멸함으로써 운전자로 하여금 주차 브레이크 스위치(38)가 고장 상태임을 알 수 있도록 한다(106).
30 : 전자식 주차 브레이크 시스템 33 : 모터
35 : 모터 구동 회로 36 : 전자제어유닛(ECU)
38 : 주차 브레이크 스위치 40 : 램프

Claims (5)

  1. 주차 브레이크 스위치의 고장 시, 이를 표시하는 전자식 주차 브레이크 시스템에 있어서,
    4개의 스위치(SW1~SW4)로 구성되고, 상기 4개의 스위치(SW1~SW4)에 입력되는 구동 신호 패턴에 따라 작동(Apply), 해제(Release) 및 중립(Neutral) 상태로 동작하는 주차 브레이크 스위치;
    상기 주차 브레이크 스위치와 4개의 와이어로 연결되고, 상기 4개의 와이어를 통해 입력되는 상기 4개의 스위치(SW1~SW4) 상태에 따라 상기 주차 브레이크 스위치가 작동(Apply) 상태인가를 판단하고, 상기 주차 브레이크 스위치가 작동(Apply) 상태인 경우 경고 신호를 출력하는 전자제어유닛;
    상기 전자제어유닛으로부터 출력되는 경고 신호에 따라 상기 주차 브레이크 스위치가 고장임을 표시하도록 점멸하는 램프를 포함하는 전자식 주차 브레이크 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전자제어유닛은 상기 4개의 스위치(SW1~SW4)의 상태 정보에 따라 상기 구동 신호의 패턴을 형성하고, 상기 형성된 패턴을 모니터링하여 상기 주차 브레이크 스위치의 작동(Apply), 해제(Release) 및 중립(Neutral) 상태를 판단하는 전자식 주차 브레이크 시스템.
  3. 4개의 스위치(SW1~SW4)로 구성된 주차 브레이크 스위치가 고장인가를 판단하는 단계;
    상기 주차 브레이크 스위치가 고장인 경우, 상기 4개의 스위치(SW1~SW4)의 상태 정보를 판단하는 단계;
    상기 4개의 스위치(SW1~SW4)의 상태 정보에 따라 상기 주차 브레이크 스위치에 입력되는 구동 신호의 패턴을 모니터링하여 상기 주차 브레이크 스위치가 작동(Apply) 상태인가를 판단하는 단계;
    상기 주차 브레이크 스위치가 작동(Apply) 상태인 경우, 램프를 점멸하여 상기 주차 브레이크 스위치의 고장 상태를 표시하는 단계를 포함하는 주차 브레이크 스위치의 고장 표시 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 주차 브레이크 스위치가 고장인가를 판단하는 단계는,
    차량 속도를 검출하는 속도센서, 브레이크를 작동시키는 브레이크 페달 스위치, 브레이크 페달 스위치의 온/오프에 따라 변화하는 마스터 실린더의 압력을 검출하는 마스터 실린던 압력 센서 등의 입력 신호를 전자제어유닛에서 입력받고, 상기 전자제어유닛에서 그 입력된 신호를 기초로 미리 저장된 상기 주차 브레이크 스위치의 고장 조건과 비교하여 상기 주차 브레이크 스위치가 고장인가를 판단하는 주차 브레이크 스위치의 고장 표시 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 전자제어유닛은 상기 주차 브레이크 스위치와 4개의 와이어로 연결되고, 상기 4개의 와이어를 통해 입력되는 상기 4개의 스위치(SW1~SW4)의 상태 정보에 따라 상기 주차 브레이크 스위치가 작동(Apply), 해제(Release) 또는 중립(Neutral) 상태인가를 판단하고, 상기 주차 브레이크 스위치가 작동(Apply) 상태인 경우 상기 램프에 경고 신호를 출력하는 주차 브레이크 스위치의 고장 표시 방법.
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