KR101670675B1 - 전자식 주차 브레이크 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

전자식 주차 브레이크 시스템 및 그 제어방법이 개시된다. 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템은 모터에 의해 작동하는 EPB(Electronic Parking Brake) 액추에이터를 포함하는 전자식 주차 브레이크 시스템에 있어서, EPB 액추에이터의 모터를 구동시키는 모터구동부와, 모터에 흐르는 전류를 검출하는 전류검출부 및 작동모드에 따라 모터구동부를 통해 모터를 구동시키고, 모터가 구동하는 동안 전류검출부를 통해 검출된 전류값과 그 검출 시간을 이용하여 모터가 구동하는 동안 모터에서 소비한 전류에너지량을 산출하고, 산출된 전류에너지량과 미리 설정된 값을 비교하며, 비교결과에 따라 모터의 작동을 제어하는 전자제어유닛을 포함한다.

Description

전자식 주차 브레이크 시스템 및 그 제어방법{electronic parking brake system and control method thereof}
본 발명은 전자식 주차 브레이크 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전자식 주차 브레이크의 작동 또는 해제를 제어하는 전자식 주차 브레이크 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
최근에는 주차 브레이크의 구동을 전자적으로 제어하는 전자식 주차 브레이크(Electronic Parking Brake; EPB) 시스템이 사용되고 있는데, 통상의 디스크 브레이크에 장착되어 주차 브레이크의 기능을 수행한다.
이러한 전자식 주차 브레이크 시스템은 제동력을 발생시키는 모터를 가진 EPB 액추에이터와, 이 EPB 액추에이터를 구동하기 위한 전자제어유닛으로 구성된다.
전자제어유닛은 EPB 액추에이터를 구동하여 주차 브레이크를 주차 작동(Apply) 또는 주차 작동 해제(Release)한다.
기존의 EPB 액추에이터에 대한 보호 컨셉은 전류 파형을 이용하여 모터 스턱(motor stuck)이나 모터 오버런(motor overrun) 등과 같이 EPB 액추에이터의 파손 또는 이상 작동에 의하여 끼어서 작동이 안되던지, 부러짐에 의하여 동작이 멈추지 않는 등의 극단적인 상태를 검출하여 대처할 수 있는 안전 메카니즘이 구현되어 있다. 모터 스턱은 모터의 기구적인 끼임에 의해 모터가 돌지 못하는 상태를 말한다. 모터 오버런은 모터가 부하를 받지 못하여 전류의 변화가 발생하지 않는 상태를 말한다.
하지만, 최근에는 최근 전자부품의 안전성 요구조건이 강화됨에 따라 EPB 시스템의 다양한 기능적 안전성에 대한 요구사항들이 제품 경쟁력에 큰 영향을 미치고 있다.
따라서, EPB 액추에이터의 전자소자를 보호하기 위한 다양한 안전 메카니즘이 개발 중에 있으며, EPB 액추에이터가 상기한 극단적인 상황에 처하기 전에 EPB 액추에이터의 이상 작동 여부를 미리 진단하여 대처함으로써 EPB 액추에이터의 하드웨어 소자를 보호할 필요가 있다.
대한민국 공개특허공보 제2013-0021788호
본 발명의 실시예는 EPB 액추에이터의 이상작동 여부를 미리 진단하는 전자식 주차 브레이크 시스템 및 그 제어방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 모터에 의해 작동하는 EPB(Electronic Parking Brake) 액추에이터를 포함하는 전자식 주차 브레이크 시스템에 있어서, 상기 EPB 액추에이터의 모터를 구동시키는 모터구동부; 상기 모터에 흐르는 전류를 검출하는 전류검출부; 및 주차 작동모드, 주차 작동해제모드, 패드 교체모드 중 작동 중인 작동모드에 따라 상기 모터구동부를 통해 상기 모터를 구동시키고, 상기 모터가 구동하는 동안 상기 전류검출부를 통해 검출된 전류값과 그 검출 시간을 이용하여 상기 모터가 구동하는 동안 상기 모터에서 소비한 전류에너지량을 산출하고, 상기 산출된 전류에너지량과 상기 작동 중인 작동모드에 대응하도록 미리 설정된 값을 비교하며, 상기 비교결과에 따라 상기 작동 중인 작동모드에서 상기 모터의 과부하를 판단하는 전자제어유닛을 포함하는 전자식 주차 브레이크 시스템이 제공될 수 있다.
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또한, 상기 모터의 과부하를 경고하는 경고부를 포함하고, 상기 전자제어유닛은 상기 모터의 과부하로 판단되면, 상기 모터구동부를 통해 상기 모터의 작동을 중지시키고 상기 경고부를 통해 상기 모터의 과부하를 경고할 수 있다.
또한, 상기 미리 설정된 값은 상기 작동모드 별로 서로 다르게 설정될 수 있다.
또한, 상기 모터에 흐르는 모터 전류값을 저장하는 저장부; 및 상기 모터가 작동되는 시간을 카운트하는 카운트부;를 포함하고, 상기 전자제어유닛은 모터가 구동하는 동안 상기 전류검출부를 통해 검출된 전류값과 그 검출 시간을 상기 저장부에 각각 저장시키고, 상기 저장부에 저장된 전류값과 그 검출 시간을 이용하여 해당 작동모드 개시 후 현재시점까지 상기 모터에서 소비한 전류에너지량을 산출하고, 상기 산출된 전류에너지량과 미리 설정된 값을 비교하여 상기 모터의 과부하 여부를 판단할 수 있다.
또한, 상기 전자제어유닛은 상기 전류에너지량 산출시 상기 모터가 작동하는 동안 상기 저장부에 저장된 모터전류(I)와 검출시간(t)의 곱의 누적값인 제1 전류에너지량 또는 모터전류(I)의 제곱과 검출시간의 곱의 누적값인 제2 전류에너지량 중 적어도 하나를 산출할 수 있다.
또한, 상기 전자제어유닛은 상기 제1 전류에너지량과 제2 전류에너지량 중 적어도 하나가 작동 중인 작동모드에 대응하도록 각각 미리 설정된 값보다 크면, 상기 모터의 과부하로 판단할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 모터에 의해 작동하는 EPB(Electronic Parking Brake) 액추에이터를 포함하는 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어방법에 있어서, 주차 작동모드, 주차 작동해제모드, 패드 교체모드 중 작동 중인 작동모드에 따라 상기 모터를 구동시키고, 상기 모터가 구동하는 동안 상기 모터에 흐르는 전류 및 그 검출시간을 검출하고, 상기 검출된 전류값과 그 검출 시간을 저장시키고, 상기 저장된 전류값과 그 검출 시간을 이용하여 해당 작동모드 개시 후 현재시점까지 상기 모터에서 소비한 전류에너지량을 산출하고, 상기 산출된 전류에너지량과 상기 작동 중인 작동모드에 대응하도록 미리 설정된 값을 비교하여 상기 모터의 과부하를 판단하는 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 전류에너지량 산출은, 상기 모터가 작동하는 동안 상기 저장된 모터전류(I)와 검출시간(t)의 곱의 누적값인 제1 전류에너지량 또는 모터전류(I)의 제곱과 검출시간의 곱의 누적값인 제2 전류에너지량 중 적어도 하나를 산출할 수 있다.
또한, 상기 모터 과부하 판단은, 상기 제1 전류에너지량과 제2 전류에너지량 중 적어도 하나가 작동 중인 작동모드에 대응하도록 각각 미리 설정된 값보다 크면, 상기 모터의 과부하로 판단할 수 있다.
또한, 상기 미리 설정된 값은 상기 작동모드 별로 서로 다르게 설정될 수 있다.
본 발명의 실시예는 EPB 액추에이터의 모터에서 소비하는 전류에너지량을 이용하여 EPB 액추에이터의 이상작동 여부를 미리 진단함으로써 극단적인 상황에 발생하기 전에 EPB 액추에이터를 비상 정지시킬 수 있어 시스템의 하드웨어 소자를 보호할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 EPB 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 EPB 시스템의 제어블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 EPB 시스템의 전류검출부를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 EPB 시스템에서 주차 작동 모드시 전류에너지량을 설명하기 위한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 EPB 시스템에서 주차 작동 해제 모드시 전류에너지량을 설명하기 위한 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 EPB 시스템에서 패드 교환 모드시 전류에너지량을 설명하기 위한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 EPB 시스템에서 주차작동모드의 작동을 설명하기 위한 제어흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 EPB 시스템에서 주차작동해제모드의 작동을 설명하기 위한 제어흐름도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 EPB 시스템에서 패드교체모드의 작동을 설명하기 위한 제어흐름도이다.
이하에서는 본 발명의 실시예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달할 수 있도록 하기 위해 예로서 제공하는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정하지 않고 다른 형태로 구체화할 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장하여 표현할 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
전자식 주차 브레이크 시스템은 그 작동방식에 따라 케이블 풀러(Cable puller)형, 모터 온 캘리퍼(Motor-On-Caliper)형 등이 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.
이하에서는 설명의 편의상 모터 온 캘리퍼(Motor-On-Caliper)형의 전자식 주차 브레이크 시스템을 예로 들어 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 EPB 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, EPB 시스템은 차량 바퀴에 마련된 디스크 브레이크(10,20)를 작동시켜 제동력을 발생시키는 EPB 액추에이터(30), 이 EPB 액추에이터(30)의 작동을 제어하는 전자제어유닛(Electronic Control Unit; ECU)(40)을 포함할 수 있다.
디스크 브레이크(10,20)는 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.
EPB 액추에이터(30)는 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 정역 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)를 포함한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 EPB 시스템의 제어블록도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 EPB 시스템의 전류검출부를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, EPB 시스템은 전자 주차 브레이크 작동과 관련된 전반적인 제어를 수행하는 전자제어유닛(40)을 포함한다.
전자제어유닛(40)의 입력측에는 주차스위치(50)와 전류검출부(60)가 전기적으로 연결되어 있다.
전자제어유닛(40)의 출력측에는 모터구동부(60)와 경고부(100)가 전기적으로 연결되어 있다.
전자제어유닛(40)의 입출력측에는 카운트부(80)와 저장부(90)가 전기적으로 연결되어 있다.
주차 스위치(50)는 운전자에 의해 온으로 조작되면 전자식 주차 브레이크 시스템의 작동(Apply)을 위한 주차 작동 신호를 전자제어유닛(40)으로 전송하고, 운전자에 의해 오프로 조작되면 전자식 주차 브레이크 시스템의 작동 해제(Release)를 위한 주차 해제 신호를 전자제어유닛(40)으로 전송한다. 즉, 주차 스위치(50)의 조작 상태에 따라 전자식 주차 브레이크 시스템은 작동(Apply) 또는 작동 해제(Release) 상태로 변경된다.
전류검출부(60)는 모터(33)에 흐르는 전류를 검출한다. 예를 들면, 전류검출부(60)는 션트 저항 또는 홀 센서를 이용하여 모터에 흐르는 모터 전류를 검출할 수 있다(도 3 참조). 전류검출부(60)는 션트 저항 또는 홀 센서 이외에도 모터 전류를 검출할 수 있는 다양한 방식이 적용 가능하다.
모터구동부(70)는 모터(33)을 정회전 또는 역회전시킨다. 예를 들면, 모터구동부(70)는 모터(33)를 정역 회전시키도록 다수 개의 전력스위칭소자로 이루어진 에이치 브릿지(H-Bridge)회로를 포함할 수 있다. 도 3과 같이, 모터구동부(70)은 제1 릴레이(Relay 1)을 턴 온 시킴과 동시에 제2 릴레이(Relay 2)를 턴 오프 시켜 모터(33)를 일방향 회전시킬 수 있다. 반대로, 모터구동부(70)은 제1 릴레이(Relay 1)을 턴 오프 시킴과 동시에 제2 릴레이(Relay 2)를 턴 온 시켜 모터(33)를 반대방향으로 회전시킬 수 있다. 모터구동부(70)에 의해 모터(33)가 일방향 회전하는 주차 작동시 모터(33)의 일방향 회전은 감속기어조립체(34)를 거치면서 감속되어 큰 힘으로 작동축(31)을 일방향으로 회전시킨다. 작동축(31)이 일방향으로 회전하면 가압슬리브(32)의 축방향 이동이 이루어지고, 가압슬리브(32)가 피스톤(21)을 가압하면 두 마찰패드(11)가 디스크(D)를 압박하여 바퀴가 제동된다. 주차 작동 해제시에는 주차 작동과 반대로 작동한다. 패드 교체시에는 주차 작동 해제와 동일한 방식으로 이루어지나 패드 교체가 가능하도록 작동축(31)을 보다 후퇴시키도록 모터(33)의 작동을 제어한다.
카운트부(80)는 작동모드(주차 작동, 주차 작동 해제, 패드 교체)별로 모터(33)의 작동시간을 카운트한다.
저장부(90)는 작동모드(주차 작동, 주차 작동 해제, 패드 교체)별로 그에 대응하는 미리 설정된 값이 저장되어 있다. 이 미리 설정된 값은 작동모드 별로 서로 다르게 설정되어 있다.
경고부(100)는 운전자에게 EPB 액추에이터(30)의 이상작동을 경고한다. 경고부(61)는 운전자에게 EPB 액추에이터(30)의 내에 있는 모터(33)의 과부하를 경고한다. 경고부(100)는 차량의 내부 적소에 설치되는 경고램프와 같은 시각적인 구성 또는 부저와 같은 청각적인 구성으로 구현되어 전자제어유닛(40)의 제어신호에 따라 경고램프 또는 부저를 작동하여 모터(33)의 과부하를 경고한다. 경고부(100)는 청각적인 구성으로 스피커가 이용될 수도 있으며, 이러한 스피커는 차량의 내부에 구비된 카 오디오 시스템의 스피커를 이용하거나 차량 내의 적소에 별도의 스피커를 마련하여 사용될 수도 있다.
전자제어유닛(40)은 주차 작동 모드시 모터구동부(70)를 통해 EPB 액추에이터(30)의 모터(33)를 일방향 회전시켜 디스크 브레이크(10,20)에 주차 제동력을 제공하는 주차 작동(Parking Apply)을 수행한다.
전자제어유닛(40)은 주차 작동 해제 모드시 모터구동부(70)를 통해 EPB 액추에이터(30)의 모터(33)를 반대방향으로 회전시켜 디스크 브레이크(10,20)에 제공된 주차 제동력을 해제하는 주차 작동 해제(Parking Release)를 수행한다.
전자제어유닛(40)은 패드 교환 모드시 마찰패드(11)를 교환할 수 있도록 모터구동부(70)를 통해 EPB 액추에이터(30)의 모터(33)를 주차 작동시의 방향과 반대방향으로 회전시킨다.
전자제어유닛(40)은 작동모드에 따라 모터구동부(70)를 통해 모터(33)를 구동시키고, 전류검출부(60)를 통해 모터(33)에 흐르는 전류값을 검출하고, 검출된 전류값을 이용하여 모터(33)가 구동하는 동안 모터(33)에서 소비한 전류에너지량을 산출하고, 산출된 전류에너지량과 미리 설정된 값을 비교하며, 비교결과에 따라 모터(33)의 작동을 제어한다.
전자제어유닛(40)은 주차 작동 모드시 모터(33)를 구동시킨 후 모터(33)의 작동시간별 모터 전류값을 검출하고, 검출된 모터(33)의 작동시간별 모터 전류값을 이용하여 모터(33)가 구동하는 동안 모터(33)에서 소비한 전류에너지량을 산출하고, 산출된 전류에너지량과, 저장부(90)에 저장된 작동모드별 미리 설정된 값 중에서 주차 작동 모드시에 대응하는 미리 설정된 값을 비교하며, 비교결과 산출된 전류에너지량이 주차 작동 모드시에 대응하는 미리 설정된 값보다 크면, 모터(33)의 과부하로 판단하여 모터(33)를 비상 정지시킨다. 이때, 전자제어유닛(40)은 모터(33)의 과부하를 경고부(100)를 통해 운전자에게 경고한다. 전자제어유닛(40)은 모터(33)의 과부하 경고시 주차 작동 모드 작동 중 모터(33)의 과부하 발생하였음을 경고할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 EPB 시스템에서 주차 작동 모드시 전류에너지량을 설명하기 위한 그래프이다.
주차 작동시 모터(33)에 흐르는 전류 파형은 도 4와 같은 전류 파형을 나타낸다. 전류에너지량은 전류와 시간에 의해 결정되는 값으로, 기본적으로 빗금 친 면적이거나 이에 대응하는 값일 수 있다.
전류에너지량은 모터(33)가 작동하는 동안 전류(I)와 시간(t)의 곱의 누적값인 제1 전류에너지량 또는 전류(I)의 제곱과 시간의 곱의 누적값인 제2 전류에너지량 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제1 전류에너지량 및 제2 전류에너지량은 모터 작동시간에 따른 실시간 계산 값으로 구한다. EPB 액추에이터(30)이 비정상적으로 오래 작동할 경우 전류와 시간의 곱의 누적값과 전류의 제곱과 시간의 곱의 누적값이 크게 발생한다. 이 누적값을 제한함에 따라 EPB 액추에이터(30)의 비정상시간 동작에 대한 안전성을 높일 수 있다.
전자제어유닛(40)은 주차 작동을 수행하는 동안 산출된 전류에너지량인 제1 전류에너지량과 제2 전류에너지량 중 적어도 하나가 저장부(90)에 주차 작동 모드에 대응하도록 저장된 미리 설정된 값(제1 전류에너지량에 대응하는 제1 값, 제2 전류에너지량에 대응하는 제2 값)보다 각각 크면, 모터(33)의 과부하로 판단하여 모터(33)를 비상 정지시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 EPB 시스템에서 주차 작동 해제 모드시 전류에너지량을 설명하기 위한 그래프이다.
주차 작동 해제시 모터(33)에 흐르는 전류 파형은 도 5와 같은 전류 파형을 나타낸다. 전류에너지량은 주차 작동 모드와 마찬가지로 전류와 시간에 의해 결정되는 값으로, 기본적으로 빗금 친 면적이거나 이에 대응하는 값일 수 있다.
전류에너지량은 모터(33)가 작동하는 동안 전류(I)와 시간(t)의 곱의 누적값인 제1 전류에너지량 또는 전류(I)의 제곱과 시간의 곱의 누적값인 제2 전류에너지량 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
전자제어유닛(40)은 주차 작동 해제를 수행하는 동안 산출된 전류에너지량인 제1 전류에너지량과 제2 전류에너지량 중 적어도 하나가 저장부(90)에 주차 작동 해제 모드에 대응하도록 저장된 미리 설정된 값보다 크면, 모터(33)의 과부하로 판단하여 모터(33)를 비상 정지시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 EPB 시스템에서 패드 교체 모드시 전류에너지량을 설명하기 위한 그래프이다.
패드 교체시 모터(33)에 흐르는 전류 파형은 도 6과 같은 전류 파형을 나타낸다. 전류에너지량은 주차 작동 모드와 마찬가지로 전류와 시간에 의해 결정되는 값으로, 기본적으로 빗금 친 면적이거나 이에 대응하는 값일 수 있다.
전류에너지량은 모터(33)가 작동하는 동안 전류(I)와 시간(t)의 곱의 누적값인 제1 전류에너지량 또는 전류(I)의 제곱과 시간의 곱의 누적값인 제2 전류에너지량 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
전자제어유닛(40)은 패드 교체를 수행하는 동안 산출된 전류에너지량인 제1 전류에너지량과 제2 전류에너지량 중 적어도 하나가 저장부(90)에 패드 교체 모드에 대응하도록 저장된 미리 설정된 값보다 크면, 모터(33)의 과부하로 판단하여 모터(33)를 비상 정지시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 EPB 시스템에서 주차작동모드의 작동을 설명하기 위한 제어흐름도이다.
도 7을 참조하면, 전자제어유닛(40)은 주차작동모드시 주차작동모드에 대응하는 임계값을 설정한다(200). 이하에서는 주차작동모드에 대응하는 임계값을 제1 임계값으로 가정한다.
전자제어유닛(40)은 주차작동을 수행하기 위하여 모터(33)를 일방향으로 회전시킨다(202).
전자제어유닛(40)은 모터가 작동하는 동안 모터에 흐르는 전류를 검출하고(204), 검출된 전류 및 그 시간을 저장부(90)에 실시간으로 저장한다(206).
전자제어유닛(40)은 모터가 작동하는 동안 저장부(90)에 저장된 모터전류 및 그 시간을 이용하여 전류에너지량을 실시간으로 산출한다(208).
전자제어유닛(40)은 산출된 전류에너지량과 제1 임계값을 비교하여 산출된 전류에너지량이 제1 임계값 이상인지를 판단한다(210).
작동모드 210의 판단결과 산출된 전류에너지량이 제1 임계값 미만이면 주차작동이 완료되었는지를 판단한다(212). 주차작동완료여부는 기존처럼 모터전류가 목표전류에 도달하는지를 판단함으로써 알 수 있다.
만약, 작동모드 212의 판단결과 주차작동이 완료되었으면, 전자제어유닛(40)은 모터(33)를 정지시킨다(214).
한편, 작동모드 212의 판단결과 주차작동이 완료되지 않았으면, 전자제어유닛(40)은 작동모드 202로 이동하여 이하의 작동모드들을 수행한다.
한편, 작동모드 210의 판단결과 산출된 전류에너지량이 제1 임계값 이상이면, 전자제어유닛(40)은 EPB 액추에이터가 이상 작동한 것으로 판단하거나 혹은 그 원인으로 나타나는 모터 과부하로 판단한다(216). 따라서, 전자제어유닛(40)은 모터(33)를 비상정지시킨다(218). 이와 함께 전자제어유닛(40)은 EPB 액추에이터가 이상작동하는 것 혹은 모터 과부하를 운전자에게 경고한다(220).
이와 같이, EPB 액추에이터(30)의 모터(33)에서 소비하는 전류에너지량을 이용하여 주차작동시의 EPB 액추에이터(30)의 이상작동 여부를 미리 진단할 수 있다. 따라서, 주차작동 중 극단적인 상황에 발생하기 전에 EPB 액추에이터(30)를 비상 정지시킬 수 있어 시스템의 하드웨어 소자를 보호할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 EPB 시스템에서 주차작동해제모드의 작동을 설명하기 위한 제어흐름도이다.
도 8을 참조하면, 전자제어유닛(40)은 주차작동해제모드시 주차작동해제모드에 대응하는 임계값을 설정한다(300). 이하에서는 주차작동해제모드에 대응하는 임계값을 제2 임계값으로 가정한다.
전자제어유닛(40)은 주차작동해제를 수행하기 위하여 모터(33)를 주차작동모드시의 회전방향과 반대방향으로 회전시킨다(302).
전자제어유닛(40)은 모터가 작동하는 동안 모터에 흐르는 전류를 검출하고(304), 검출된 전류 및 그 시간을 저장부(90)에 실시간으로 저장한다(306).
전자제어유닛(40)은 모터가 작동하는 동안 저장부(90)에 저장된 모터전류 및 그 시간을 이용하여 전류에너지량을 실시간으로 산출한다(308).
전자제어유닛(40)은 산출된 전류에너지량과 제2 임계값을 비교하여 산출된 전류에너지량이 제2 임계값 이상인지를 판단한다(210).
작동모드 310의 판단결과 산출된 전류에너지량이 제2 임계값 미만이면 주차작동해제가 완료되었는지를 판단한다(312). 주차작동해제완료여부는 기존처럼 모터전류가 주차작동해제시의 목표전류에 도달하는지를 판단함으로써 알 수 있다.
만약, 작동모드 312의 판단결과 주차작동해제가 완료되었으면, 전자제어유닛(40)은 모터(33)를 정지시킨다(314).
한편, 작동모드 312의 판단결과 주차작동해제가 완료되지 않았으면, 전자제어유닛(40)은 작동모드 302로 이동하여 이하의 작동모드들을 수행한다.
한편, 작동모드 310의 판단결과 산출된 전류에너지량이 제2 임계값 이상이면, 전자제어유닛(40)은 EPB 액추에이터가 이상 작동한 것으로 판단하거나 혹은 그 원인으로 나타나는 모터 과부하로 판단한다(316). 따라서, 전자제어유닛(40)은 모터(33)를 비상정지시킨다(318). 이와 함께 전자제어유닛(40)은 EPB 액추에이터가 이상작동하는 것 혹은 모터 과부하를 운전자에게 경고한다(320).
이와 같이, EPB 액추에이터(30)의 모터(33)에서 소비하는 전류에너지량을 이용하여 주차작동해제시의 EPB 액추에이터(30)의 이상작동 여부를 미리 진단할 수 있다. 따라서, 주차작동해제 중 극단적인 상황에 발생하기 전에 EPB 액추에이터(30)를 비상 정지시킬 수 있어 시스템의 하드웨어 소자를 보호할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 EPB 시스템에서 패드교체모드의 작동을 설명하기 위한 제어흐름도이다.
도 9를 참조하면, 전자제어유닛(40)은 패드교체모드시 패드교체모드에 대응하는 임계값을 설정한다(400). 이하에서는 패드교체모드에 대응하는 임계값을 제3임계값으로 가정한다.
전자제어유닛(40)은 패드교체를 수행하기 위하여 모터(33)를 주차작동모드시의 회전방향과 반대방향으로 회전시킨다(402).
전자제어유닛(40)은 모터가 작동하는 동안 모터에 흐르는 전류를 검출하고(404), 검출된 전류 및 그 시간을 저장부(90)에 실시간으로 저장한다(406).
전자제어유닛(40)은 모터가 작동하는 동안 저장부(90)에 저장된 모터전류 및 그 시간을 이용하여 전류에너지량을 실시간으로 산출한다(408).
전자제어유닛(40)은 산출된 전류에너지량과 제3 임계값을 비교하여 산출된 전류에너지량이 제3 임계값 이상인지를 판단한다(410).
작동모드 410의 판단결과 산출된 전류에너지량이 제3 임계값 미만이면 패드교체 위치인지를 판단한다(412). 패드교체위치도달여부는 기존처럼 모터전류가 패드교체시의 목표전류에 도달하거나 미리 설정된 시간으로 판단할 수 있다.
만약, 작동모드 412의 판단결과 패드교체위치이면, 전자제어유닛(40)은 모터(33)를 정지시킨다(414).
한편, 작동모드 412의 판단결과 패드교체위치가 아니면, 전자제어유닛(40)은 작동모드 402로 이동하여 이하의 작동모드들을 수행한다.
한편, 작동모드 410의 판단결과 산출된 전류에너지량이 제3 임계값 이상이면, 전자제어유닛(40)은 EPB 액추에이터가 이상 작동한 것으로 판단하거나 혹은 그 원인으로 나타나는 모터 과부하로 판단한다(416). 따라서, 전자제어유닛(40)은 모터(33)를 비상정지시킨다(418). 이와 함께 전자제어유닛(40)은 EPB 액추에이터가 이상작동하는 것 혹은 모터 과부하를 운전자에게 경고한다(420).
이와 같이, EPB 액추에이터(30)의 모터(33)에서 소비하는 전류에너지량을 이용하여 패드교체시의 EPB 액추에이터(30)의 이상작동 여부를 미리 진단할 수 있다. 따라서, 패드교체 중 극단적인 상황에 발생하기 전에 EPB 액추에이터(30)를 비상 정지시킬 수 있어 시스템의 하드웨어 소자를 보호할 수 있다.
33 : 모터 40 : 전자제어유닛
50 : 주차스위치 60 : 전류검출부
70 : 모터구동부 80 : 카운트부
90 : 저장부 100 : 경고부

Claims (11)

  1. 모터에 의해 작동하는 EPB(Electronic Parking Brake) 액추에이터를 포함하는 전자식 주차 브레이크 시스템에 있어서,
    상기 EPB 액추에이터의 모터를 구동시키는 모터구동부;
    상기 모터에 흐르는 전류를 검출하는 전류검출부; 및
    주차 작동모드, 주차 작동해제모드, 패드 교체모드 중 작동 중인 작동모드에 따라 상기 모터구동부를 통해 상기 모터를 구동시키고, 상기 모터가 구동하는 동안 상기 전류검출부를 통해 검출된 전류값과 그 검출 시간을 이용하여 상기 모터가 구동하는 동안 상기 모터에서 소비한 전류에너지량을 산출하고, 상기 산출된 전류에너지량과 상기 작동 중인 작동모드에 대응하도록 미리 설정된 값을 비교하며, 상기 비교결과에 따라 상기 작동 중인 작동모드에서 상기 모터의 과부하를 판단하는 전자제어유닛을 포함하는 전자식 주차 브레이크 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 모터의 과부하를 경고하는 경고부를 포함하고,
    상기 전자제어유닛은 상기 모터의 과부하로 판단되면, 상기 모터구동부를 통해 상기 모터의 작동을 중지시키고 상기 경고부를 통해 상기 모터의 과부하를 경고하는 전자식 주차 브레이크 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 미리 설정된 값은 상기 작동모드 별로 서로 다르게 설정된 전자식 주차 브레이크 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 모터에 흐르는 모터 전류값을 저장하는 저장부; 및
    상기 모터가 작동되는 시간을 카운트하는 카운트부;를 포함하고,
    상기 전자제어유닛은 상기 모터가 구동하는 동안 상기 전류검출부를 통해 검출된 전류값과 그 검출 시간을 상기 저장부에 각각 저장시키고, 상기 저장부에 저장된 전류값과 그 검출 시간을 이용하여 해당 작동모드 개시 후 현재시점까지 상기 모터에서 소비한 전류에너지량을 산출하고, 상기 산출된 전류에너지량과 미리 설정된 값을 비교하여 상기 모터의 과부하 여부를 판단하는 전자식 주차 브레이크 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 전자제어유닛은 상기 전류에너지량 산출시 상기 모터가 작동하는 동안 상기 저장부에 저장된 모터전류(I)와 검출시간(t)의 곱의 누적값인 제1 전류에너지량 또는 모터전류(I)의 제곱과 검출시간의 곱의 누적값인 제2 전류에너지량 중 적어도 하나를 산출하는 전자식 주차 브레이크 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 전자제어유닛은 상기 제1 전류에너지량과 제2 전류에너지량 중 적어도 하나가 작동 중인 작동모드에 대응하도록 각각 미리 설정된 값보다 크면, 상기 모터의 과부하로 판단하는 전자식 주차 브레이크 시스템.
  8. 모터에 의해 작동하는 EPB(Electronic Parking Brake) 액추에이터를 포함하는 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어방법에 있어서,
    주차 작동모드, 주차 작동해제모드, 패드 교체모드 중 작동 중인 작동모드에 따라 상기 모터를 구동시키고,
    상기 모터가 구동하는 동안 상기 모터에 흐르는 전류 및 그 검출시간을 검출하고,
    상기 검출된 전류값과 그 검출 시간을 저장시키고,
    상기 저장된 전류값과 그 검출 시간을 이용하여 해당 작동모드 개시 후 현재시점까지 상기 모터에서 소비한 전류에너지량을 산출하고,
    상기 산출된 전류에너지량과 상기 작동 중인 작동모드에 대응하도록 미리 설정된 값을 비교하여 상기 모터의 과부하를 판단하는 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 전류에너지량 산출은, 상기 모터가 작동하는 동안 상기 저장된 모터전류(I)와 검출시간(t)의 곱의 누적값인 제1 전류에너지량 또는 모터전류(I)의 제곱과 검출시간의 곱의 누적값인 제2 전류에너지량 중 적어도 하나를 산출하는 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 모터 과부하 판단은, 상기 제1 전류에너지량과 제2 전류에너지량 중 적어도 하나가 작동 중인 작동모드에 대응하도록 각각 미리 설정된 값보다 크면, 상기 모터의 과부하로 판단하는 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 미리 설정된 값은 상기 작동모드 별로 서로 다르게 설정된 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어방법.
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