KR101417863B1 - Electric control brake system - Google Patents
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Abstract
ESC 시스템과 EPB 시스템을 하나의 통합 ECU를 가진 전자제어식 브레이크 시스템으로 통합하는 경우 EPB 액추에이터의 모터를 구동하는 모터 구동 소자를 통합 ECU에 내장시키는 대신에 차량의 릴레이 박스에 마련된 복수의 릴레이를 이용하여 구동할 수 있도록 외장형으로 구성함으로써 통합 ECU의 열 안정성을 향상시킬 수 있고 통합 ECU의 크기를 보다 소형화할 수 있는 전자제어식 브레이크 시스템을 개시한다.When integrating the ESC system and the EPB system into an electronically controlled brake system with a single integrated ECU, instead of incorporating a motor drive element for driving the motor of the EPB actuator into the integrated ECU, a plurality of relays Which can improve the thermal stability of the integrated ECU and reduce the size of the integrated ECU.
Description
본 발명은 전자제어식 브레이크 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구동륜의 제동압력을 독립적으로 제어하여 구동륜에 주행 제동력을 발생시키는 차량 자세 제어장치(Electronic Stability Control system ; 이하 ESC 시스템)과 주차 브레이크의 구동을 전자적으로 제어하여 후륜에 주차 제동력을 발생시키는 전자식 주차 브레이크 시스템(Electronic Parking Brake system ; 이하 EPB 시스템)을 통합한 전자제어식 브레이크 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
ESC 시스템은 차량의 주행자세를 최적으로 제어하기 위한 장치로, 제동시에 차바퀴의 잠김을 막는 안티록 브레이크 시스템(Anti-Lock Brake System ; ABS)의 차세대 장치이다. ESC 시스템은 차량이 미끄러지려고 할 때 안정성을 유지하기 위해 순간적으로 네 바퀴를 각각 독립적으로 제어하여 건조한 노면, 빗길, 자갈길, 눈길 등에서 주행안정성을 강화해 준다.ESC system is the next generation device of Anti-Lock Brake System (ABS) which prevents the locking of the wheel at the time of deceleration. The ESC system independently controls each of the four wheels instantaneously to maintain stability when the vehicle is about to slip, enhancing driving stability on dry roads, combs, cobbles, and snow.
EPB 시스템은 주차 브레이크의 구동을 전자적으로 제어하는 장치로, 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.The EPB system electronically controls the driving of the parking brake. Even if the driver does not operate the parking brake manually, if the vehicle is stopped or there is a possibility that the vehicle may be pushed back when the hill is released, The parking state or the stopped state of the vehicle is maintained.
EPB 시스템은 후륜에 주차 제동력을 발생시킬 수 있도록 EPB 액추에이터와 EPB ECU를 포함한다.The EPB system includes an EPB actuator and an EPB ECU to generate parking braking forces on the rear wheels.
EPB 액추에이터는 EPB ECU의 제어신호에 따라 후륜에 주차 제동력을 발생시키는 기계식 장치이다. EPB 액추에이터는 정역 회전하는 모터를 포함하고, 이 모터를 정회전 또는 역회전시킴으로써 후륜에 주차 제동력이 발생되게 하거나, 후륜에 발생된 주차 제동력이 해제되게 한다.The EPB actuator is a mechanical device that generates a parking braking force on the rear wheel in accordance with the control signal of the EPB ECU. The EPB actuator includes a motor that rotates in a forward and reverse direction. The motor is rotated forward or reverse to cause a parking brake force to be generated on the rear wheel, or to release the parking brake force generated on the rear wheel.
이러한 EPB 액추에이터 내의 모터는 EPB ECU에 내장된 릴레이 등의 모터 구동 소자에 의해 작동이 이루어진다.The motor in the EPB actuator is operated by a motor driving element such as a relay incorporated in the EPB ECU.
하지만, ESC 시스템과 EPB 시스템이 하나의 통합 ECU를 가진 전자제어식 브레이크 시스템으로 통합하는 경우 통합 ECU에 EPB 액추에이터 내의 모터를 구동하는 모터 구동 소자를 내장해야 하는데, 이러한 경우, 통합 ECU가 발열되어 열 안정성 문제를 발생할 우려가 있을 뿐만 아니라, 통합 ECU의 크기를 소형화하기 어려운 문제점이 있다. However, when the ESC system and the EPB system are integrated into an electronically controlled brake system having an integrated ECU, the integrated ECU must incorporate a motor driving element for driving the motor in the EPB actuator. In such a case, There is a problem that it is difficult to reduce the size of the integrated ECU.
본 발명의 일 측면은 ESC 시스템과 EPB 시스템이 하나의 통합 ECU를 가진 전자제어식 브레이크 시스템으로 통합하는 경우 EPB 액추에이터의 모터를 구동하는 모터 구동 소자를 통합 ECU에 내장하는 대신에 최대한 외장형으로 구성함으로써 통합 ECU의 열 안정성을 향상시킬 수 있고 통합 ECU의 크기를 보다 소형화할 수 있는 전자제어식 브레이크 시스템을 제공한다.In one aspect of the present invention, when the ESC system and the EPB system are integrated into an electronically controlled brake system having a single integrated ECU, the motor driving elements for driving the motors of the EPB actuators are integrated into the integrated ECU, Thereby providing an electronically controlled brake system capable of improving the thermal stability of the ECU and making the size of the integrated ECU smaller.
이를 위해 본 발명의 일실시예에 따른 전자제어식 브레이크 시스템은 차량의 구동륜의 제동력을 제어할 수 있도록 상기 구동륜에 공급되는 제동압력을 조절하는 복수의 전자밸브와, 상기 구동륜에 전달되는 제동압력을 생성하는 모터를 가진 유압모듈레이터; 정역 회전 가능한 모터를 가지고, 상기 모터를 정회전 또는 역회전시켜 후륜에 주차 제동력을 발생시키거나 발생된 주차 제동력을 해제시키는 EPB 액추에이터; 상기 구동륜에 제동력을 발생시키도록 상기 유압모듈레이터를 제어함과 함께 상기 후륜에 주차 제동력을 발생시키도록 상기 EPB 액추에이터의 작동을 제어하는 통합 ECU; 및 상기 통합 ECU의 사이즈를 축소시킬 수 있고 소형화시킬 수 있게 하기 위하여 상기 통합 ECU와 분리되어 차량 내에 외장형으로 탑재된 릴레이 박스에 마련되고 상기 통합 ECU의 제어신호에 따라 상기 EPB 액추에이터의 모터가 정회전 또는 역회전하도록 상기 EPB 액추에이터를 구동시키는 복수의 외장형 릴레이를 가진 릴레이 구동부;를 포함할 수 있다.To this end, an electronically controlled brake system according to an embodiment of the present invention includes a plurality of solenoid valves for controlling a braking pressure supplied to the drive wheels so as to control a braking force of the drive wheels of the vehicle, A hydraulic modulator with a motor; An EPB actuator having a motor rotatable in normal and reverse directions, for generating a parking braking force on the rear wheel by forward rotation or reverse rotation of the motor, or releasing the generated parking braking force; An integrated ECU that controls the hydraulic modulator to generate a braking force on the drive wheel and controls operation of the EPB actuator to generate a parking brake force on the rear wheel; And a control unit for controlling the motor of the EPB actuator in accordance with a control signal of the integrated ECU, the control unit being provided in a relay box mounted externally in the vehicle separately from the integrated ECU so as to reduce the size of the integrated ECU, And a relay driver having a plurality of external relays for driving the EPB actuator to rotate in the opposite direction.
또한, 상기 릴레이 구동부는 상기 EPB 액추에이터의 모터의 정/역회전 구동시킬 수 있도록 에이치 브리지(H-BRIDGE) 타입으로 구성된 제1 내지 제4릴레이를 포함한다.In addition, the relay driver includes first to fourth relays configured to be H-BRIDGE type so as to drive the motor of the EPB actuator in the forward and reverse directions.
또한, 상기 통합 ECU는 상기 EPB 액추에이터의 작동을 제어할 수 있도록 상기 릴레이 구동부를 제어하는 릴레이 드라이버를 내장한 것을 포함한다.In addition, the integrated ECU includes a built-in relay driver for controlling the relay driver so as to control the operation of the EPB actuator.
이상에서 설명한 본 발명의 일 측면에 따르면, ESC 시스템과 EPB 시스템을 하나의 통합 ECU를 갖는 전자제어식 브레이크 시스템으로 통합하는 경우, EPB 액추에이터의 모터의 구동을 통합 ECU에 모터 구동 소자를 내장하는 대신에 차량의 릴레이 박스에 마련된 복수의 릴레이를 통해 구동할 수 있도록 구성함으로써 통합 ECU에 모터 구동 소자를 내장할 필요가 없어 통합 ECU의 열 안정성을 향상시킬 수 있고 통합 ECU의 크기를 보다 소형화할 수 있는 효과가 있다.According to one aspect of the present invention described above, when the ESC system and the EPB system are integrated into an electronically controlled brake system having an integrated ECU, the motor of the EPB actuator is driven by the integrated ECU It is possible to drive the vehicle through a plurality of relays provided in the relay box of the vehicle, thereby eliminating the need to incorporate a motor driving element in the integrated ECU, thereby improving the thermal stability of the integrated ECU and reducing the size of the integrated ECU .
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전자제어식 브레이크 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전자제어식 브레이크 시스템에서 EPB 액추에이터의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전자제어식 브레이크 시스템에서 EPB 액추에이터의 다른 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전자제어식 브레이크 시스템에서 EPB 액추에이터의 모터를 차량에 마련된 릴레이 박스의 복수의 릴레이를 이용하여 구동하는 것을 설명하기 위한 도면이다.1 is a configuration diagram of an electronically controlled brake system according to an embodiment of the present invention.
2 is a configuration diagram of an EPB actuator in an electronically controlled brake system according to an embodiment of the present invention.
3 is another configuration diagram of an EPB actuator in an electronically controlled brake system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram for explaining driving of a motor of an EPB actuator using a plurality of relays of a relay box provided in a vehicle in an electronically controlled brake system according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 일실시예에 따른 전자제어식 브레이크 시스템은 ESC 시스템과 EPB 시스템을 하나의 통합 ECU를 가진 시스템으로 구성한다.An electronically controlled brake system according to an embodiment of the present invention comprises an ESC system and an EPB system as a system having one integrated ECU.
통합 ECU 내에 마련된 구동부에, EPM 시스템에서 EPB 액추에이터의 모터를 정/역방향으로 제어하는 용도의 릴레이를 내장하는 대신에 기존 차량에 외장형으로 탑재된 릴레이 박스에 있는 복수의 릴레이를 이용하여 구동할 수 있도록 구성함으로써 통합 ECU의 열안정성 향상을 향상시키고, 외장형 릴레이를 이용함으로써 통합 ECU의 사이즈를 축소시킬 수 있어 소형화할 수 있다.It is possible to provide a driving unit provided in the integrated ECU so that the EPB system can be driven using a plurality of relays in a relay box mounted externally to an existing vehicle instead of incorporating a relay for controlling the motor of the EPB actuator in forward / The improvement of the thermal stability of the integrated ECU can be improved and the size of the integrated ECU can be reduced by using the external relay so that it can be downsized.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전자제어식 브레이크 시스템의 구성을 타낸 도면이다.1 is a diagram illustrating a configuration of an electronically controlled brake system according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, EPB 시스템이 통합된 전자제어식 브레이크 시스템은 주차 스위치(10)와, 이 주차 스위치(10)의 작동신호에 따라 전반적인 주행 제동력 발생과 주차 제동력 발생 등의 전반적인 전자식 브레이크 제어를 수행하는 통합 ECU(20)와, 이 통합 ECU(20)와 분리되어 차량 내에 설치되는 복수의 릴레이를 가진 릴레이 구동부(30)와, 이 릴레이 구동부(30)에 작동하여 후륜에 주차 제동력을 발생시키는 EPB 액추에이터(30)를 포함한다.1, an electronically controlled brake system in which an EPB system is integrated includes a
주차 스위치(10)는 운전자에 의해 온 또는 오프되어 후륜에 주차 제동력을 발생시키거나 후륜에 발생된 주차 제동력을 해제시키기 위한 명령을 통합 ECU(20)에 전달한다.The
통합 ECU(20)는 구동륜에 제동력을 발생시키도록 유압모듈레이터를 제어함과 함께 후륜에 주차 제동력을 발생시키도록 EPB 액추에이터(40)의 작동을 제어한다.The integrated
EPB 액추에이터(40)는 정역 회전 가능한 모터를 가지고, 상기 모터를 정회전 또는 역회전시켜 후륜에 주차 제동력을 발생시키거나 발생된 주차 제동력을 해제시킨다.The
릴레이 구동부(30)는 통합 ECU(20)에 분리된 차량 내에 마련되고 통합 ECU(20)의 제어신호에 따라 EPB 액추에이터(40)의 모터가 정회전 또는 역회전하도록 EPB 액추에이터를 구동시킨다.The
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전자제어식 브레이크 시스템에서 EPB 액추에이터의 구성을 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating the configuration of an EPB actuator in an electronically controlled brake system according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, EPB 액추에이터(40)는 후륜에 주차 제동력일 발생하는 주차 상태(APPLY)가 되거나 후륜에 발생된 주차 제동력이 해제되는 주차 해제(RELEASE) 상태가 되도록 후륜의 주차 제동력을 제어하기 위한 것으로, 모터(41), 기억박스(42), 스크류너트(43) 및 스핀들(44)을 포함한다.2, the
상기한 구성을 가진 EPB 액추에이터(40)의 작동을 살펴보면, 모터(41)가 정회전하면, 기어박스(42) 및 스크류너트(43)에 의해 스핀들(44)이 정회전하면서 오른쪽으로 이동하고, 모터(41)가 역회전하면, 기어박스(42) 및 스크류너트(43)에 의해 스핀들(44)이 역회전하면서 왼쪽으로 이동한다. 상기한 스핀들(44)에는 도시되어 있지 않았지만, 이퀄라이저 등의 체결수단 또는 운동전환수단을 통해 주차 케이블이 스핀들(44)의 이동 동작과 연동하여 작동하도록 구성되거나 캘리퍼 하우징 내의 제동유압을 조절하는 피스톤이 스핀들 (44)의 이동 동작과 연동하여 작동하도록 구성함으로써 스핀들(44)이 일측(일예로 왼쪽)으로 이동하면 후륜에 주차 제동력일 발생하고, 원위치로 복귀하면 스핀들(44)이 풀어지도록 구성되어 있다.When the
한편, EPB 액추에이터(40)는 모터, 감속기, 스크류 나사 기어를 포함할 수 있다. 모터는 제동력을 공급하고 감속기는 유성기어를 이용하여 모터의 회전속도를 감소시키며 제동력을 증배시켜준다. 스크류 나사 기어는 회전운동을 직선운동으로 바꾸어 제동토크를 제동력으로 변환하는 역할을 한다. 이 EPB 액추에이터는 디스크 브레이크 모듈에 결합된다. 디스크 브레이크 모듈은 패드, 디스크, 본체, 캘리퍼 하우징으로 이루어진다. 패드는 디스크 양쪽에 위치하며 전달되어온 힘을 캘리퍼를 이용하여 바퀴에 연결되어 있는 디스크를 압축하여 마찰력을 발생시킨다. 디스크는 바퀴의 허브 또는 구동축에 고정된 상태에서 회전하여 제동시 패드와의 마찰에 의해 제동력을 발생시킨다. 본체는 제1 패드가 디스크 측으로 가압될 때 그 반대쪽으로 위치된 제2 패드도 디스크 측으로 이동되도록 연동 작용을 구현할 수 있다. 캘리퍼 하우징은 각 바퀴의 디스크를 감싸면서 스크류 나사 기어에 의해 이동된 패드가 디스크에 가압되도록 하는 공간을 형성한다.On the other hand, the
EPB 액추에이터(40)의 모터는 전기에너지를 기계 회전에너지로 변환하여 토크를 발생시킨다. 감속기는 모터의 전달토크를 증배시키고 속도를 감소시키는 역할을 한다. 스크류 나사 기어는 수나사와 암나사로 구성되어 있다. 스큐류 나사 기어는 속기에서 수나사로 전해온 회전운동을 암나사의 직선운동으로 바꾸어 패드를 디스크로 밀어주어 주차 제동력을 얻는데 사용한다.The motor of the
상기한 구성을 갖는 EPB 액추에이터(40)의 작동을 살펴보면, 후륜에 주차 제동력 발생시 모터(11) 회전에 의한 힘은 제1 패드를 디스크에 밀착시킨다. 패드가 디스크에 밀착되면, 반작동에 의해 모터와 연결된 캘리퍼 하우징이 뒤로 밀리면 제2 패드가 당겨져 디스크에 제1 패드를 압착시킨다. 이 작용으로 제2 패드와 제1 패드가 동시에 디스크에 압착되어 디스크가 마찰에 의해 제동된다.The operation of the
후륜에 발생된 주차 제동력을 해제시 모터의 역회전에 의해 스크류는 안쪽으로 들어가고 캘리퍼 하우징에 작용하는 힘과 제2 패드의 디스크 압축력, 제1 패드의 디스크 압축력이 없어지면서 주차 제동력이 해제되고 헤드가 원래의 위치로 복귀하여 디스크와 일정 간격을 유지한다.When the parking braking force generated in the rear wheel is released, the screw enters inward due to the reverse rotation of the motor, the force acting on the caliper housing, the disk compressing force of the second pad and the disk compressing force of the first pad are lost, Return to the original position and keep a certain distance from the disc.
상기한 구성을 가진 EPB 액추에이터(40)의 모터(41)는 통합 ECU(20)와 분리되고 차량 내에 마련된 릴레이 박스에 있는 릴레이 구동부(30)를 통해 정역회전 구동된다. 모터(41)는 릴레이 구동부(30)에 의해 배터리전원을 공급받아 작동이 이루어진다.The
릴레이 구동부(30)는 EPB 액추에이터(40)의 모터(41)의 정/역회전 구동을 위해 사용하는 에이치 브리지(H-BRIDGE) 타입으로 구성된 제1 내지 제4릴레이를 포함한다. 제1 내지 제4릴레이는 통합 ECU(20)에 내장된 릴레이 드라이버에 의해 온 또는 오프되어 모터(41)를 정회전 또는 역회전시킴으로써 후륜에 주차 제동력을 발생시키거나 발생된 주차 제동력을 해제시킨다.The
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전자제어식 브레이크 시스템에서 EPB 액추에이터의 모터를 차량에 마련된 릴레이 박스의 복수의 릴레이를 이용하여 구동하는 것을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 4 is a diagram for explaining driving of a motor of an EPB actuator using a plurality of relays of a relay box provided in a vehicle in an electronically controlled brake system according to an embodiment of the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이, 릴레이구동부(30)는 EPB 액추에이터(40)의 모터(41)의 정/역회전 구동을 위해 사용하는 에이치 브리지(H-BRIDGE) 타입으로 구성된 제1 내지 제4릴레이를 포함한다.4, the
제1 내지 제4릴레이는 통합 ECU(20)에 내장된 릴레이 드라이버에 의해 온 또는 오프되어 모터(41)를 정회전 또는 역회전시킴으로써 후륜에 주차 제동력을 발생시키거나 발생된 주차 제동력을 해제시킨다.The first to fourth relays are turned on or off by a relay driver incorporated in the integrated
또한, 릴레이구동부(30)는 유압모듈레이터(50) 내의 전자밸브와 모터를 제어하는 것도 가능하다. 유압모듈레이터(50)는 통상의 ESC 시스템에 마련된 유압모듈레이터의 구성과 마찬가지로 차량의 구동륜의 제동력을 제어할 수 있도록 상기 구동륜에 공급되는 제동압력을 조절하는 복수의 전자밸브와, 상기 구동륜에 전달되는 제동압력을 생성하는 모터 및 펌프를 가진다. 이러한 경우, 통합 ECU에는 유압모듈레이터 내의 전자밸브와 모터를 구동시키기 위한 릴레이 드라이버만을 포함할 수 있다.The
10 : 주차 스위치 20 : 통합 ECU
30 : 릴레이 구동부 40 : EPB 액추에이터10: parking switch 20: integrated ECU
30: Relay driver 40: EPB actuator
Claims (3)
정역 회전 가능한 모터를 가지고, 상기 모터를 정회전 또는 역회전시켜 후륜에 주차 제동력을 발생시키거나 발생된 주차 제동력을 해제시키는 EPB 액추에이터;
상기 구동륜에 제동력을 발생시키도록 상기 유압모듈레이터를 제어함과 함께 상기 후륜에 주차 제동력을 발생시키도록 상기 EPB 액추에이터의 작동을 제어하는 통합 ECU; 및
상기 통합 ECU의 사이즈를 축소시킬 수 있고 소형화시킬 수 있게 하기 위하여 상기 통합 ECU와 분리되어 차량 내에 외장형으로 탑재된 릴레이 박스에 마련되고 상기 통합 ECU의 제어신호에 따라 상기 EPB 액추에이터의 모터가 정회전 또는 역회전하도록 상기 EPB 액추에이터를 구동시키는 복수의 외장형 릴레이를 가진 릴레이 구동부;를 포함하는 전자제어식 브레이크 시스템.A hydraulic modulator having a plurality of solenoid valves for adjusting a braking pressure supplied to the drive wheels so as to control a braking force of the drive wheels of the vehicle and a motor for generating a braking pressure transmitted to the drive wheels;
An EPB actuator having a motor rotatable in normal and reverse directions, for generating a parking braking force on the rear wheel by forward rotation or reverse rotation of the motor, or releasing the generated parking braking force;
An integrated ECU that controls the hydraulic modulator to generate a braking force on the drive wheel and controls operation of the EPB actuator to generate a parking brake force on the rear wheel; And
The ECU of the EPB actuator is provided in a relay box which is installed in the vehicle as an external unit separately from the integrated ECU so that the size of the integrated ECU can be reduced and miniaturized. And a relay driver having a plurality of external relays for driving the EPB actuator to rotate reversely.
상기 릴레이 구동부는 상기 EPB 액추에이터의 모터의 정/역회전 구동시킬 수 있도록 에이치 브리지(H-BRIDGE) 타입으로 구성된 제1 내지 제4릴레이를 포함하는 전자제어식 브레이크 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the relay driver includes first to fourth relays configured to be of an H-BRIDGE type so as to drive the motor of the EPB actuator in the forward and reverse directions.
상기 통합 ECU는 상기 EPB 액추에이터의 작동을 제어할 수 있도록 상기 릴레이 구동부를 제어하는 릴레이 드라이버를 내장한 것을 포함하는 전자제어식 브레이크 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the integrated ECU includes a relay driver for controlling the relay driver so as to control operation of the EPB actuator.
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2010
- 2010-11-12 KR KR1020100112374A patent/KR101417863B1/en active IP Right Grant
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