KR101417857B1 - Controlling Method of Electronic Parking Brake System - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스핀들의 이동거리를 추정하여 전자식 주차 브레이크 시스템의 해제 동작을 제어하는 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어방법을 개시한다.
이를 위한 본 발명의 일측면에 의한 전자식 주차 브레이크 시스템은 전자식 주차 브레이크 작동(Apply) 시 모터에 인가되는 전압 및 전류에 따라 스핀들의 제1이동거리를 추정하고, 전자식 주차 브레이크 해제(Release) 시 모터에 인가되는 전압 및 전류에 따라 스핀들의 제2이동거리를 추정하며, 제1이동거리와 제2이동거리가 같으면 전자식 주차 브레이크의 해제(Release)를 위해 동작하고 있는 모터의 구동을 정지한다.The present invention discloses a control method of an electronic parking brake system for controlling the release operation of an electronic parking brake system by estimating a travel distance of a spindle.
An electronic parking brake system according to an aspect of the present invention estimates a first moving distance of a spindle based on a voltage and a current applied to a motor when an electronic parking brake is applied, And if the first movement distance is equal to the second movement distance, the driving of the motor that is operating for releasing the electronic parking brake is stopped.

Description

전자식 주차 브레이크 시스템의 제어 방법{Controlling Method of Electronic Parking Brake System}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic parking brake system,

본 발명은 전자식 주차 브레이크의 작동 또는 해제를 제어하는 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a control method of an electronic parking brake system for controlling the activation or deactuation of an electronic parking brake.

일반적으로 전자식 주차 브레이크는 차량 출발 시 별도의 주차 브레이크 조작이 필요없으며, 또한 오르막길에서 정차 후 출발 시 차량이 뒤로 밀리는 현상도 방지할 수 있다.In general, the electronic parking brake does not require a separate parking brake operation when the vehicle is started, and also prevents the vehicle from being pushed backward at the time of departure from an uphill road.

이러한 전자식 주차 브레이크는 모터를 이용하여 주차 브레이크의 작동을 전자적으로 수행하는 장치로서, 모터가 장착된 엑츄에이터를 구동시켜 주차 브레이크와 연결된 케이블을 당기거나 풀어서 제동력을 발생하는 방식, 엑츄에이터를 이용하여 캘리퍼를 구동시켜 제동력을 발생하는 방식이 있다.Such an electronic parking brake is an apparatus that electronically actuates a parking brake by using a motor. It drives a motor-mounted actuator to generate a braking force by pulling or loosening a cable connected to the parking brake. Thereby generating a braking force.

전자식 주차 브레이크 시스템은 운전자에 의해 간단한 스위치 조작 또는 차량의 자세 제어를 담당하는 ECU의 제어 판단에 따라 자동으로 주차 브레이크를 작동 또는 해제 할 수 있도록 하고 있다.The electronic parking brake system enables the parking brake to be activated or deactivated automatically according to the control judgment of the ECU which is responsible for simple switch operation or attitude control of the vehicle by the driver.

이러한 전자식 주차 브레이크가 제동력을 제어하기 위해서는 동력을 감지하는 제동력 감지 센서가 필요하고, 이 제동력 감지 센서로부터 제공받은 제동력에 따라 주차 브레이크의 작동 또는 해제동작을 처리한다.In order to control the braking force, the electronic parking brake requires a braking force detection sensor for sensing the power and processes the parking brake operation or release operation according to the braking force provided from the braking force detection sensor.

그러나 전자식 주차 브레이크에 제동력 감지 센서를 설치하면 비용 부담과 함께 전자식 주차 브레이크를 조립하기 위한 작업성을 저하시키기 때문에, 이에 대한 대응 방안이 요구되고 있는 실정이다.However, if a braking force detection sensor is installed on an electronic parking brake, it is costly, and the workability for assembling the electronic parking brake is lowered. Therefore, a countermeasure against this problem is required.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 제동력 감지 센서를 사용하지 않고 모터의 전압 및 전류값을 감지하여 전자식 주차 브레이크의 작동 또는 해제를 제어할 수 있도록 한 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어방법을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide an electronic parking brake system capable of controlling the operation or release of an electronic parking brake by detecting a voltage and a current value of the motor without using a braking force detection sensor And to provide a control method.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어 방법은 전자식 주차 브레이크 작동(Apply) 시 모터에 인가되는 전압 및 전류에 따라 스핀들의 제1이동거리를 추정하고, 상기 전자식 주차 브레이크 해제(Release) 시 상기 모터에 인가되는 전압 및 전류에 따라 상기 스핀들의 제2이동거리를 추정하며, 상기 제1이동거리와 상기 제2이동거리가 같으면 상기 전자식 주차 브레이크의 해제(Release) 시 동작하고 있는 상기 모터의 구동을 정지할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of controlling an electronic parking brake system, the method comprising: estimating a first travel distance of a spindle based on a voltage and a current applied to the motor during an electronic parking brake operation; Estimates a second movement distance of the spindle according to a voltage and a current applied to the motor when the electronic parking brake is released, and operates when the electronic parking brake is released if the first movement distance and the second movement distance are equal It is possible to stop the driving of the motor.

상기 모터에 인가되는 전압 및 전류에 따라 상기 스핀들의 제1이동거리 및 제2이동거리를 추정하는 것은, 상기 전압 및 전류에 따라 상기 모터의 회전수를 추정하고, 상기 회전수에 따라 상기 스핀들의 제1이동거리 또는 제2이동거리를 추정할 수 있다.Estimating the first moving distance and the second moving distance of the spindle based on the voltage and current applied to the motor may include estimating the number of rotations of the motor in accordance with the voltage and the current, The first movement distance or the second movement distance can be estimated.

상기 모터의 회전수에 따른 상기 스핀들의 이동거리는 미리 설정되어 있으며, 상기 전압 및 전류에 따라 상기 모터의 회전수를 산출하면, 상기 산출된 모터의 회전수에 상응하는 스핀들의 이동거리를 찾아낼 수 있다.The moving distance of the spindle according to the number of revolutions of the motor is set in advance. When the number of revolutions of the motor is calculated according to the voltage and the current, the moving distance of the spindle corresponding to the calculated number of revolutions of the motor have.

이상에서 상세히 살펴본 바와 같이, 본 발명의 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어방법은 스핀들의 이동거리를 추정하여 전자식 주차 브레이크의 해제 동작을 제어할 수 있어 기존과 같이 제동력 감지를 위한 제동력 센서의 장착에 따른 제조 원가와 조립 공정의 부담을 줄일 수 있다.As described in detail above, the control method of the electronic parking brake system of the present invention can control the release operation of the electronic parking brake by estimating the moving distance of the spindle, so that the manufacturing of the braking force sensor And the burden of cost and assembly process can be reduced.

도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템의 블록도
도 2는 도 1의 전자식 주차 브레이크 시스템의 스핀들이 휠 디스크 쪽으로 이동한 것을 나타내는 도면
도 3은 도 1의 전자식 주차 브레이크 시스템의 스핀들이 휠 디스크 반대 방향으로 이동한 것을 나타내는 도면
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어흐름도1 is a block diagram of an electronic parking brake system according to an embodiment of the present invention;
Fig. 2 is a view showing that the spindle of the electronic parking brake system of Fig. 1 is moved toward the wheel disc; Fig.
3 is a view showing the movement of the spindle of the electronic parking brake system of Fig. 1 in the direction opposite to the wheel disk
FIG. 4 is a flowchart of the electronic parking brake system according to the embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 본 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템의 블록도이며, 도 2는 도 1의 전자식 주차 브레이크 시스템의 스핀들이 휠 디스크 쪽으로 이동한 것을 나타내는 도면이고, 도 3은 도 1의 전자식 주차 브레이크 시스템의 스핀들이 휠 디스크 반대 방향으로 이동한 것을 나타내는 도면이다.FIG. 1 is a block diagram of an electronic parking brake system according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a view showing that a spindle of the electronic parking brake system of FIG. 1 is moved toward a wheel disk. And the spindle of the parking brake system is moved in the direction opposite to the wheel disk.

전자식 주차 브레이크 시스템은 차량 주행을 제어함과 더불어, 조작 버튼부(10)의 신호를 받아 주차 구현을 위한 제어 신호를 발생하는 제어부(20)와, 제어부(20)의 제어 신호를 받아 정회전 또는 역회전하는 모터(30)와, 모터(30)의 회전 방향과 같은 방향으로 회전하여 전방으로 이동하는 스핀들(40)과, 스핀들(40)의 이동에 따라 전방 또는 후방으로 직선 운동하는 피스톤(50)과, 피스톤(50)의 이동에 따라 휠 디스크(70)쪽으로 이동되어 가압하는 브레이크 패드(60)와, 모터(30)에 인가되는 전류를 감지하는 전류검출부(80)와, 모터(30)의 회전수와 스핀들(40)의 이동거리에 대한 룩업테이블을 저장하고 있는 메모리(90)를 포함한다.The electronic parking brake system includes a control unit 20 for controlling the driving of the vehicle and generating a control signal for parking the vehicle by receiving a signal from the operation button unit 10, A spindle 40 which rotates forward in the same direction as the rotation direction of the motor 30 and a piston 50 which linearly moves forward or backward in accordance with the movement of the spindle 40, A brake pad 60 that moves and presses the wheel 50 toward the wheel disc 70 as the piston 50 moves; a current detector 80 that senses a current applied to the motor 30; And a memory 90 storing a lookup table for the number of rotations of the spindle 40 and the moving distance of the spindle 40.

제어부(20)는 도 2를 참조하면, 전자식 주차 브레이크 시스템 작동(APPLY) 시 모터(30)에 인가되는 전압 및 모터(30)에 인가되는 전류에 따라 스핀들(40)의 이동거리를 추정한다. 모터(30)에는 배터리(미도시)에 의해 전압이 인가되며, 제어부(20)는 배터리의 전압을 미리 알고 있다. 전류검출부(80)는 제어부(20)를 통해 모터(30)에 인가되는 전류를 검출한다. 여기서, 제어부(20)는 주차 구현을 위한 제어 신호를 발생하는 EPB ECU(Electronic Parking brake : Electronic Control Unit)로 볼 수 있으며, 제어부(20)를 통해 모터(30)에 전류가 인가되므로 제어부(20)의 내부 또는 제어부(20)의 출력단에 전류검출부(80)를 연결하여 모터(30)에 인가되는 전류를 측정할 수 있게 된다. 2, the control unit 20 estimates the moving distance of the spindle 40 in accordance with the voltage applied to the motor 30 and the current applied to the motor 30 at the time of the electronic parking brake system operation (APPLY). A voltage is applied to the motor 30 by a battery (not shown), and the controller 20 knows the voltage of the battery in advance. The current detection unit 80 detects the current applied to the motor 30 through the control unit 20. Here, the control unit 20 can be regarded as an electronic parking brake (EPB ECU) that generates a control signal for implementing parking. Since a current is applied to the motor 30 through the control unit 20, The current detector 80 can be connected to the output terminal of the control unit 20 or to measure the current applied to the motor 30. [

이하 스핀들(40)의 이동거리를 추정하는 방법에 대해 구체적으로 알아본다.Hereinafter, a method of estimating the moving distance of the spindle 40 will be described in detail.

제어부(20)는 전자식 주차 브레이크가 작동(APPLY)가 모터(30)에 인가되는 전류 및 전압을 감지하고, 감지된 전류(I(t)) 및 전압(V(t))을 다음 수식 1 내지 수식 3에 대입하여 모터(30)의 회전수(θ(t))를 계산한다.
The control unit 20 detects the current and voltage applied to the motor 30 by the electronic parking brake operation APPLY and outputs the sensed current I (t) and the voltage V (t) (T) of the motor 30 by substituting the equation (3) into the equation (3).

식 1Equation 1

Figure 112010030721840-pat00001
Figure 112010030721840-pat00001

식 2Equation 2

Figure 112010030721840-pat00002
Figure 112010030721840-pat00002

식 3Equation 3

Figure 112010030721840-pat00003
Figure 112010030721840-pat00003

여기서, V(t)는 모터 인가 전압이고, I(t)는 모터 인가 전류이고, R은 모터 저항이고, L은 모터 인덕턴스이고, K는 모터 상수이고, w(t)는 모터 회전 속도이고, J는 모터 관성이고, θ(t)는 모터 회전수이고,α는 모터회전수와 제동력과의 관계에 따른 제동력 상수이다.Here, V (t) is a motor-applied voltage, I (t) is a motor-applied current, R is a motor resistance, L is a motor inductance, K is a motor constant, w J is the motor inertia,? (T) is the motor rotational speed, and? Is the braking force constant according to the relationship between the motor rotational speed and the braking force.

제어부(20)는 상술한 수식 1 내지 수식 3에 의해 모터 회전수 θ(t)를 구하면, 모터 회전수 θ(t)에 비례하여 변화하는 스핀들(40)의 이동거리를 추정할 수 있다. 제어부(20)는 메모리(90)에 저장되어 있는 모터(30)의 회전수와 스핀들(40)의 이동거리에 대한 룩업 테이블을 참조하여 전자식 주차 브레이크 시스템 작동(APPLY) 시 스핀들(40)의 이동거리를 추정할 수 있다. The control unit 20 can estimate the moving distance of the spindle 40 which varies in proportion to the motor rotational speed [theta] (t) when the motor rotational speed [theta] (t) is obtained by the above- The control unit 20 refers to the lookup table of the number of rotations of the motor 30 and the travel distance of the spindle 40 stored in the memory 90 to determine the movement of the spindle 40 when the electronic parking brake system is operated Distance can be estimated.

한편, 스핀들(40)의 이동거리는 제동력과 연관관계가 있다. 스핀들(40)이 브레이크 패드(60) 방향으로 이동한 거리에 비례하여 제동력이 강해지고, 스핀들(40)이 브레이크 패드(60) 반대 방향으로 이동한 거리에 비례하여 제동력이 약해진다.On the other hand, the moving distance of the spindle 40 is related to the braking force. The braking force becomes strong in proportion to the distance that the spindle 40 moves in the direction of the brake pad 60 and the braking force becomes weak in proportion to the distance that the spindle 40 moves in the direction opposite to the brake pad 60. [

제어부(20)는 도 3을 참조하면 전자식 주차 브레이크 시스템 해제(Release) 시 모터(30)에 인가되는 전압 및 모터(30)에 인가되는 전류에 따라 스핀들(40)의 이동거리를 추정한다. 제어부(20)는 상술한 수식 1 내지 수식 3에 의해 모터(30)의 회전수를 산출하고, 모터(30)의 회전수에 따라 스핀들(40)의 이동거리를 추정할 수 있다. 제어부(20)는 전자식 주차 브레이크 시스템 작동(APPLY) 시 추정된 스핀들(40)의 이동거리와 전자식 주차 브레이크 시스템 해제(Release) 시 추정된 스핀들(40)의 이동거리가 같아지면 모터(30)의 구동을 정지한다. 이에 따라, 제동력 감지 센서를 사용하지 않고, 스핀들(40)의 이동거리를 추정하여 차량의 제동력을 제어할 수 있다. 3, the control unit 20 estimates the moving distance of the spindle 40 according to the voltage applied to the motor 30 and the current applied to the motor 30 at the time of releasing the electronic parking brake system. The control unit 20 can calculate the rotation speed of the motor 30 using the above-described Equations 1 to 3 and estimate the movement distance of the spindle 40 in accordance with the rotation speed of the motor 30. [ The controller 20 determines that the estimated travel distance of the spindle 40 at the time of the electronic parking brake system operation APPLY is equal to the travel distance of the estimated spindle 40 at the time of the electronic parking brake system release, The driving is stopped. Accordingly, the braking force of the vehicle can be controlled by estimating the moving distance of the spindle 40 without using the braking force detection sensor.

도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어흐름도이다.4 is a control flowchart of an electronic parking brake system according to an embodiment of the present invention.

먼저, 전자식 주차 브레이크를 작동(Apply)할 필요가 있으면 제어부(20)가 모터(30)를 구동시킨다. 모터(30)가 구동하면 모터(30)에 연결된 스핀들(40)이 회전하여 브레이크 패드(60) 방향으로 피스톤(50)을 밀어내고, 브레이크 패드(60)가 휠 디스크(70)쪽으로 이동되어 가압되면서 제동력이 증가한다.(100)First, when it is necessary to apply the electronic parking brake, the control unit 20 drives the motor 30. [ When the motor 30 is driven, the spindle 40 connected to the motor 30 rotates to push the piston 50 in the direction of the brake pad 60. As the brake pad 60 moves toward the wheel disk 70, The braking force increases. (100)

다음으로, 제어부(20)는 모터(30)의 회전수를 산출하고, 산출된 모터(30)의 회전수로 스핀들(40)의 이동거리를 추정한다. 제어부(20)는 모터(30)에 인가되는 전압 및 전류를 상술한 수식 1 내지 수식 3에 대입하여 모터(30)의 회전수를 산출한다. 스핀들(40)은 모터(30)의 회전수에 비례하여 이동거리가 증가 또는 감소하므로, 모터(30)의 회전수를 산출하면 스핀들(40)의 제1이동거리(d1)를 추정할 수 있다. 모터(30)의 회전수에 따른 스핀들(40)의 이동거리는 메모리(90)에 미리 저장되어 있다.(110)Next, the control unit 20 calculates the rotation speed of the motor 30 and estimates the movement distance of the spindle 40 based on the calculated rotation speed of the motor 30. [ The control unit 20 calculates the number of revolutions of the motor 30 by substituting the voltage and current applied to the motor 30 into the above-described equations (1) to (3). The moving distance of the spindle 40 increases or decreases in proportion to the number of rotations of the motor 30 so that the first moving distance d1 of the spindle 40 can be estimated by calculating the number of rotations of the motor 30 . The moving distance of the spindle 40 according to the number of rotations of the motor 30 is stored in advance in the memory 90. (110)

다음으로, 전자식 주차 브레이크를 해제(Release)할 필요성이 있으면 제어부(20)가 모터(30)를 구동시킨다. 이 때, 모터(30)는 전자식 주차 브레이크를 작동(Apply)할 때의 방향과 반대방향으로 회전한다. 제어부(20)는 모터(30)에 인가되는 전압 및 전류를 상술한 수식 1 내지 수식 3에 대입하여 모터(30)의 회전수를 산출한다. 제어부(20)는 모터(30)의 회전수에 따라 스핀들(40)의 제2이동거리(d2)를 추정한다.(120,130)Next, if there is a need to release the electronic parking brake, the control unit 20 drives the motor 30. [ At this time, the motor 30 rotates in the direction opposite to the direction in which the electronic parking brake is applied. The control unit 20 calculates the number of revolutions of the motor 30 by substituting the voltage and current applied to the motor 30 into the above-described equations (1) to (3). The control unit 20 estimates the second moving distance d2 of the spindle 40 in accordance with the number of rotations of the motor 30. (120, 130)

다음으로, 제어부(20)는 전자식 주차 브레이크 시스템이 작동(Apply)될 때 추정한 스핀들(40)의 제1이동거리(d1)와 해제(Release)될 때 추정하는 스핀들(40)의 제2이동거리(d2)를 비교한다.(140)Next, the control unit 20 calculates a first movement distance d1 of the spindle 40 estimated when the electronic parking brake system is applied, a second movement distance d2 of the spindle 40 estimated when the electronic parking brake system is released, And compares the distance d2. (140)

다음으로, 제어부(20)는 전자식 주차 브레이크 시스템이 작동(Apply)될 때 추정한 스핀들(40)의 이동거리(d1)와 해제(Release)될 때 추정하는 스핀들(40)의 이동거리(d2)가 동일하면 모터(30)의 구동을 정지한다.(150) Next, the control unit 20 determines whether or not the movement distance d1 of the spindle 40 estimated when the electronic parking brake system is applied and the movement distance d2 of the spindle 40 estimated when the electronic parking brake system is released, The driving of the motor 30 is stopped.

Claims (3)

전자식 주차 브레이크 작동(Apply) 시에, 모터에 인가되는 전압 및 전류와, 모터 저항과, 모터 인덕턴스와, 모터 회전속도와, 모터 관성과, 모터 회전수와 제동력과의 관계에 따른 제동력 상수를 이용하여 모터의 회전수를 산출하고, 상기 산출된 모터의 회전수에 따라 스핀들의 제1이동거리를 추정하고,
상기 전자식 주차 브레이크 해제(Release) 시에, 상기 모터에 인가되는 전압 및 전류와, 상기 모터 저항과, 상기 모터 인덕턴스와, 상기 모터 회전속도와, 상기 모터 관성과, 상기 모터 회전수와 제동력과의 관계에 따른 제동력 상수를 이용하여 상기 모터의 회전수를 산출하고, 상기 산출된 모터의 회전수에 따라 상기 스핀들의 제2이동거리를 추정하며,
상기 제1이동거리와 상기 제2이동거리가 같으면 상기 전자식 주차 브레이크의 해제(Release) 시 동작하고 있는 상기 모터의 구동을 정지하는 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어방법.A braking force constant according to the relationship between the voltage and current applied to the motor, the motor resistance, the motor inductance, the motor rotational speed, the motor inertia, the motor rotational speed and the braking force at the time of applying the electronic parking brake Calculates a rotation speed of the motor, estimates a first movement distance of the spindle based on the calculated rotation speed of the motor,
Wherein when the electronic parking brake is released, the voltage and current applied to the motor, the motor resistance, the motor inductance, the motor rotational speed, the motor inertia, the motor rotational speed and the braking force Calculates a rotation speed of the motor using a braking force constant according to the relationship, estimates a second movement distance of the spindle in accordance with the calculated rotation speed of the motor,
And stopping the driving of the motor operating at the time of releasing the electronic parking brake if the first movement distance and the second movement distance are the same. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 모터의 회전수에 따른 상기 스핀들의 이동거리는 미리 설정되어 있으며,
상기 모터에 인가되는 전압 및 전류와, 상기 모터 저항과, 상기 모터 인덕턴스와, 상기 모터 회전속도와, 상기 모터 관성과, 상기 모터 회전수와 제동력과의 관계에 따른 제동력 상수를 이용하여 상기 모터의 회전수를 산출하면, 상기 산출된 모터의 회전수에 상응하는 스핀들의 이동거리를 찾아내는 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어방법.The method according to claim 1,
The moving distance of the spindle according to the number of rotations of the motor is set in advance,
And a braking force constant according to the relationship between the voltage and current applied to the motor, the motor resistance, the motor inductance, the motor rotational speed, the motor inertia, the motor rotational speed and the braking force, And calculating a rotation speed of the spindle based on the calculated rotation speed of the spindle.
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