KR102596596B1 - 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 디스크의 양측에 배치된 한 쌍의 브레이크 패드와, 브레이크 패드를 가압하도록 마련된 피스톤과, 피스톤을 가압하도록 마련된 너트부재와, 너트부재를 이동시키도록 마련된 스핀들부재와, 스핀들부재를 회전시키는 전동모터 및 너트부재의 이동거리 변화를 근거로 브레이크 패드의 마모량을 추정하는 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.
일반적으로 차량의 제동은 바퀴의 디스크와 브레이크 패드 사이의 마찰력이 휠의 회전력을 감소시킴으로써 이루어진다. 그리고 차량의 제동이 이루어지면서, 제동력에 비례하여 브레이크 패드가 마모한다.
브레이크 패드가 일정 수준 이상 마모되면, 브레이크 패드 플레이트와 디스크 사이에 직접적인 마찰이 발생하여 디스크에 결함이 생기고 소음이 발생할 뿐 아니라 제동력이 감소할 수 있다.
기존에는 브레이크 패드에 브레이크 패드 마모량을 감지하기 위한 브레이크 패드 마모 센서를 설치하고, 이 패드 마모 센서를 통해 브레이크 패드의 마모량을 감지하여 브레이크 패드가 일정 수준 이상 마모되면, 운전자에게 브레이크 패드의 교환시기를 알린다.
하지만, 기존에는 브레이크 패드에 브레이크 패드 마모 센서를 설치해야 하기 때문에 센서 비용이 추가될 뿐만 아니라 전기 배선장치가 필요하다. 이로 인해, 설치 및 조립이 복잡하고, 제품 비용을 상승시킬 수 있다.
일본 공개특허공보 제2009-168210호(2009.07.30.공개)
본 발명의 실시예는 브레이크 패드의 마모량을 보다 효율적으로 검출할 수 있는 전자식 주차 브레이크 시스템 및 그 제어방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 디스크의 양측에 배치된 한 쌍의 브레이크 패드; 상기 브레이크 패드를 가압하도록 마련된 피스톤; 상기 피스톤을 가압하도록 마련된 너트부재; 상기 너트부재를 이동시키도록 마련된 스핀들부재; 상기 스핀들부재를 회전시키는 전동모터; 및 상기 너트부재의 이동거리 변화를 근거로 상기 브레이크 패드의 마모량을 추정하는 전자제어유닛을 포함하는 전자식 주차 브레이크 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 상기 전자제어유닛은 상기 너트부재의 전진 이동에 의해 상기 브레이크 패드가 가압된 주차 작동 위치에서 상기 너트부재의 후진 이동에 의해 상기 브레이크 패드에 대한 가압이 해제된 주차 해제 위치까지 상기 너트부재를 이동시키고, 상기 너트부재가 상기 주차 작동 위치에서 상기 주차 해제 위치까지 이동한 거리와 미리 설정된 거리를 비교하고, 상기 비교결과에 따라 상기 브레이크 패드의 마모량을 추정할 수 있다.
또한, 상기 전동모터에 흐르는 전류를 검출하는 전류센서; 및 상기 전동모터의 회전수를 검출하는 회전센서를 포함하고, 상기 전자제어유닛은 주차 작동시 상기 너트부재가 전진 이동할 때 상기 전동모터의 전류값을 검출하고, 상기 검출된 전류값을 근거로 상기 너트부재가 상기 주차 작동 위치인지를 판단하고, 주차 해제시 상기 너트부재가 후진 이동할 때 상기 전동모터의 전류값을 검출하고, 상기 검출된 전류값을 근거로 상기 너트부재가 상기 주차 해제 위치인지를 판단하고, 상기 너트부재가 상기 주차 작동 위치에서 상기 주차 해제 위치까지 도달하는 동안 상기 전동모터의 회전수를 검출하고, 상기 검출된 회전수를 근거로 상기 너트부재의 이동거리를 산출할 수 있다.
또한, 상기 전자제어유닛은 차량이 시동 오프된 상태이고, 상기 차량의 주행거리가 미리 설정된 주행거리 이상이면, 상기 너트부재의 이동거리 변화를 근거로 상기 브레이크 패드의 마모량을 추정할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 디스크의 양측에 배치된 한 쌍의 브레이크 패드와, 상기 브레이크 패드를 가압하도록 마련된 피스톤과, 상기 피스톤을 가압하도록 마련된 너트부재와, 상기 너트부재를 이동시키도록 마련된 스핀들부재와, 상기 스핀들부재를 회전시키는 전동모터를 포함하고, 상기 너트부재를 주차 작동 위치까지 전진 이동시켜 상기 피스톤에 의해 상기 브레이크 패드를 가압시키고, 상기 너트부재를 주차 해제 위치까지 후진 이동시켜 상기 브레이크 패드를 가압 해제시키는 전자식 주차 브레이크 시스템에 있어서, 상기 전동모터의 회전수를 검출하는 회전센서; 및 차량의 시동 오프시 상기 전동모터를 구동시켜 상기 너트부재를 상기 주차 작동 위치까지 이동시키고, 상기 전동모터를 구동시켜 상기 너트부재를 상기 주차 작동 위치에서 상기 주차 해제 위치까지 이동시키고, 상기 너트부재가 상기 주차 작동 위치에서 상기 주차 해제 위치까지 이동하는 동안 상기 회전센서를 통해 상기 전동모터의 회전수를 검출하고, 상기 너트부재가 상기 주차 해제 위치에 도달하면, 상기 검출된 회전수를 근거로 상기 너트부재가 이동한 거리를 산출하고, 상기 산출된 거리와 미리 설정된 거리를 비교하고, 상기 비교결과에 따라 상기 브레이크 패드의 마모량을 추정하는 전자제어유닛을 포함하는 전자식 주차 브레이크 시스템이 제공될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 디스크의 양측에 배치된 한 쌍의 브레이크 패드와, 상기 브레이크 패드를 가압하도록 마련된 피스톤과, 상기 피스톤을 가압하도록 마련된 너트부재와, 상기 너트부재를 이동시키도록 마련된 스핀들부재와, 상기 스핀들부재를 회전시키는 전동모터를 포함하고, 상기 너트부재를 주차 작동 위치까지 전진 이동시켜 상기 피스톤에 의해 상기 브레이크 패드를 가압시키고, 상기 너트부재를 주차 해제 위치까지 후진 이동시켜 상기 브레이크 패드를 가압 해제시키는 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어방법에 있어서, 차량의 시동 오프시 상기 전동모터를 구동시켜 상기 너트부재를 상기 주차 작동 위치까지 이동시키고, 상기 전동모터를 구동시켜 상기 너트부재를 상기 주차 작동 위치에서 상기 주차 해제 위치까지 이동시키고, 상기 너트부재가 상기 주차 작동 위치에서 상기 주차 해제 위치까지 이동하는 동안 상기 전동모터의 회전수를 검출하고, 상기 너트부재가 상기 주차 해제 위치에 도달하면, 상기 검출된 회전수를 근거로 상기 너트부재가 이동한 거리를 산출하고, 상기 산출된 거리와 미리 설정된 거리를 비교하고, 상기 비교결과에 따라 상기 브레이크 패드의 마모량을 추정하는 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예는 브레이크 패드 마모 센서를 설치하지 없고도 브레이크 패드의 마모량을 검출할 수 있어 시스템을 콤팩트하게 구현할 수 있고 제품 비용을 낮출 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템에서 브레이크 패드가 마모되지 않은 상태일 때 주차 작동을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템에서 브레이크 패드가 마모된 상태일 때 주차 작동을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템에서 너트부재가 주차 작동 대기 위치에 위치한 것을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템에서 너트부재가 주차 작동 대기 위치에서 주차 작동 위치로 전진 이동한 것을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템에서 너트부재가 주차 작동 위치에서 주차 해제 위치로 후진 이동한 것을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어방법에 대한 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.
본 발명의 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템, 예를 들면, 모터 온 캘리퍼(Motor On Caliper ; MOC)형 전자식 주차 브레이크 시스템은 제동력을 발생시키는 전동모터를 가진 EPB 액추에이터와, 이 EPB 액추에이터를 구동하기 위한 전자제어유닛(ECU)으로 포함할 수 있다. 전자제어유닛은 EPB 액추에이터를 구동하여 주차 제동력을 발생시키는 주차 작동(Parking Apply)을 수행하거나, 발생된 주차 제동력을 해제시키는 주차 해제(Parking Release)를 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 1을 참조하면, 전자식 주차 브레이크 시스템은 차량의 휠과 함께 회전하는 디스크(100)를 가압하도록 한 쌍의 패드 플레이트(111,112)가 진퇴 가능하게 설치된 캐리어(110)와, 캐리어(110)에 슬라이딩 가능하게 설치되고 제동유압에 의해 피스톤(121)이 진퇴 가능하게 설치되는 실린더(123)가 마련된 캘리퍼 하우징(120)과, 피스톤(121)을 가압하는 동력변환유닛(130)과, 동력변환유닛(130)에 회전력을 전달하는 EPB 액추에이터(140)를 포함할 수 있다.
한 쌍의 패드플레이트(111,112)는 피스톤(121)과 접하도록 배치된 내측 패드플레이트(111)와 캘리퍼 하우징(120)의 핑거부(122)와 접하도록 배치된 외측 패드플레이트(112)로 구별된다. 이러한 한 쌍의 패드플레이트(111,112)는 디스크(100)의 양쪽 측면을 향하여 진퇴할 수 있도록 차체에 고정된 캐리어(110)에 설치된다. 또한 디스크(100)와 마주하는 각 패드플레이트(111,112)의 일면에는 브레이크 패드(113)가 부착된다.
캘리퍼 하우징(120)은 캐리어(110)에 슬라이딩 가능하게 설치된다. 보다 구체적으로, 캘리퍼 하우징(120)은 그 후방부에 동력변환유닛(130)이 설치되며 피스톤(121)이 진퇴 가능하도록 내장되는 실린더(123)와, 전방부에 외측 패드플레이트(112)를 작동시키도록 하측방향으로 굽어지게 성형된 핑거부(122)를 포함한다. 핑거부(122)와 실린더(123)는 일체로 형성된다.
피스톤(121)은 내부가 컵(cup) 형상으로 파인 원통형으로 마련되어 실린더 (123)내에서 슬라이딩 가능하도록 삽입된다. 이 피스톤(121)은 EPB 액추에이터(140)의 회전력을 전달받은 동력변환유닛(130)의 축력에 의해 내측 패드플레이트(111)를 디스크(100) 측으로 가압하게 된다. 이에 따라, 동력변환유닛(130)의 축력이 가해질 때 피스톤(121)이 내측 패드플레이트(111) 측으로 전진하여 내측 패드플레이트(111)를 가압하고, 반력에 의해 캘리퍼 하우징(120)이 피스톤(121)과 반대방향으로 동작하여 핑거부(122)가 외측 패드플레이트(112)를 디스크(100) 측으로 가압함으로써 제동을 수행할 수 있다.
동력변환유닛(130)은 EPB 액추에이터(140)로부터 회전력을 전달받아 피스톤(121)을 내측 패드플레이트(111) 측으로 가압하는 역할을 할 수 있다.
동력변환유닛(130)은 피스톤(121) 내에 배치되도록 설치되어 피스톤(121)과 접촉되는 너트부재(131)와, 이 너트부재(131)와 나사 결합되는 스핀들부재(133)를 포함할 수 있다.
너트부재(131)는 회전이 제한된 상태로 피스톤(121) 내에 배치되어 스핀들부재(135)와 나사 결합될 수 있다.
너트부재(131)는 피스톤(121)과 접하도록 마련된 헤드부(132)와, 이 헤드부(132)로부터 연장 형성되며 스핀들부재(135)와 나사 결합되도록 내주면에 암나사산이 형성된 결합부(133)로 이루어질 수 있다.
너트부재(131)는 스핀들부재(135)의 회전 방향에 따라 전진방향 또는 후진방향으로 이동하며 피스톤(121)을 가압 및 가압 해제하는 역할을 할 수 있다. 이때, 전진 방향은 너트부재(131)가 피스톤(121)에 접근하는 이동 방향일 수 있다. 후진방향은 너트부재(131)가 피스톤(121)으로부터 멀어지는 이동 방향일 수 있다. 이외에도 전진 방향은 피스톤(121)이 브레이크 패드(113)에 접근하는 이동 방향일 수 있다. 후진 방향은 피스톤(121)이 브레이크 패드(113)로부터 멀어지는 이동 방향일 수 있다.
스핀들부재(135)는 캘리퍼 하우징(120)의 후방부를 관통하여 EPB 액추에이터(140)의 회전력을 전달받아 회전하는 축부(136)와, 이 축부(136)로부터 반경방향으로 연장 형성된 플랜지부(137)를 포함할 수 있다. 축부(131)는 일측이 실린더(123)의 후방측을 관통하여 회전 가능하게 설치되고, 그 타측이 피스톤(121) 내에 배치될 수 있다. 이때, 실린더(123)를 관통한 축부(131)의 일측은 감속기(142)의 출력축과 연결되어 EPB 액추에이터(140)의 회전력을 전달받는다.
EPB 액추에이터(140)는 전동모터(141)와 감속기(142)를 포함할 수 있다.
전동모터(141)는 스핀들부재(135)를 회전시켜 너트부재(131)를 진퇴 이동시킴으로써 피스톤(121)을 가압하거나 가압해제시킬 수 있다.
감속기(142)는 전동모터(141)의 회전을 감속할 수 있다.
감속기(142)는 전동모터(141)의 출력측과 스핀들부재(135) 사이에 마련될 수 있다.
상기한 구성을 갖춤으로써 전자식 주차 브레이크 시스템은 주차 작동모드시 EPB 액추에이터(140)를 이용하여 스핀들부재(135)를 일방향 회전시킴으로써 너트부재(131)을 이동시켜 피스톤(121)을 가압한다. 너트부재(131)의 이동에 의해 가압된 피스톤(121)이 내측 패드플레이트(111)를 가압하여 브레이크 패드(113)를 디스크(100)와 밀착시킴으로써 주차 제동력이 발생한다.
또한, 주차 해제모드시 EPB 액추에이터(140)를 이용하여 스핀들부재(135)를 반대방향 회전시켜 피스톤(121)에 가압된 너트부재(131)가 후퇴 이동한다. 너트부재(131)의 후퇴 이동에 의해 피스톤(121)에 대한 가압이 해제된다. 피스톤(121)에 대한 가압이 해제되는 것에 의해 브레이크 패드(113)가 디스크(100)로부터 이격됨으로써 발생된 주차 제동력이 해제된다.
또한, 전자식 주차 브레이크 시스템은 전반적인 제어를 수행하는 전자제어유닛(ECU)(200)을 포함할 수 있다.
전자제어유닛(200)의 입력측에는 전류센서(210)와 회전센서(220)가 전기적으로 연결될 수 있다.
전류센서(210)는 전동모터(141)에 흐르는 전류를 검출하도록 마련될 수 있다.
전류센서(210)는 션트 저항 또는 홀 센서를 이용하여 전동모터(141)에 흐르는 모터 전류를 검출할 수 있다.
전류센서(210)는 션트 저항 또는 홀 센서 이외에도 모터 전류를 감지할 수 있는 다양한 방식이 적용 가능하다.
회전센서(220)는 전동모터(41)의 회전수 또는/및 회전각을 검출할 수 있도록 마련된다. 회전센서(220)는 발전식, 전자식, 발진식, 광전식, 홀 효과식, 자기 저항식 등 다양한 방식이 적용 가능하다.
전자제어유닛(200)은 전동모터(141)를 구동시킨다. 전자제어유닛(200)은 전동모터(141)를 구동시키는 모터구동회로를 통해 전동모터(141)를 정회전 또는 역회전시킬 수 있다.
전자제어유닛(200)은 운전자에 의해 조작되는 주차 스위치의 조작 신호 또는 전자식 주차 브레이크 작동과 관련된 프로그램에 의해 생성된 조작 신호에 의해 전동모터(141)를 구동시킬 수 있다.
전자제어유닛(200)은 운전자에 의해 조작되는 주차 스위치의 조작 신호 또는 전자식 주차 브레이크 작동과 관련된 프로그램에 의해 생성된 조작 신호에 따라 주차 작동 모드 또는 주차 해제 모드를 수행할 수 있다.
전자제어유닛(200)은 주차 작동 모드시 전동모터(141)를 일방향으로 회전시킴으로써 너트부재(131)를 전진 방향으로 이동시켜 피스톤(121)을 가압함으로써 브레이크 패드(113)를 디스크(100)에 밀착시켜 주차 제동력을 발생시키는 주차 작동(Parking Apply)을 수행한다.
전자제어유닛(200)은 주차 해제 모드시 전동모터(141)를 반대방향으로 회전시킴으로써 너트부재(131)를 후진 방향으로 이동시켜 피스톤(121)을 가압 해제시킴으로써 디스크(100)에 밀착된 브레이크 패드(113)를 밀착 해제시켜 발생된 주차 제동력을 해제하는 주차 작동 해제(Parking Release)를 수행한다.
전자제어유닛(200)은 전자식 주차 브레이크 시스템의 전반적인 제어를 수행하는 알고리즘 또는 이 알고리즘을 재현한 프로그램에 대한 데이터를 저장하는 메모리 및 이 메모리에 저장된 데이터를 이용하여 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어에 필요한 동작을 수행하는 마이크로프로세서로 구현될 수 있다. 이때, 메모리와 프로세서는 각각 별개의 칩으로 구현될 수 있다. 또는, 메모리와 프로세서는 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템에서 브레이크 패드가 마모되지 않은 상태일 때 주차 작동을 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템에서 브레이크 패드가 마모된 상태일 때 주차 작동을 나타내는 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 전자제어유닛(200)은 주차 작동시 전동모터(141)를 구동시켜 너트부재(131)를 전진방향으로 이동시킨다.
너트부재(131)가 전진방향으로 이동됨에 따라 피스톤(121)을 가압한다.
피스톤(121)의 가압에 의해 내측 패드플레이트(111)가 디스크 측으로 이동함에 따라 내측 패드플레이트(111)에 마련된 브레이크 패드(113)가 디스크(100)를 누른다.
전자제어유닛(200)은 너트부재(131)가 주차 작동 위치까지 이동하면, 전동모터(141)를 정지시켜 너트부재(131)를 주차 작동 위치로 유지시킨다.
전자제어유닛(200)은 너트부재(131)의 이동에 의해 피스톤(121)을 가압할 때 전동모터(141)에 흐르는 전류값에 따라 너트부재(131)의 현재 위치가 주차 작동 위치인지를 판단한다.
전동모터(141)를 구동시켜 너트부재(131)를 전진 이동시킬 때 너트부재(131)가 피스톤(121)으로부터 이격된 상태로 이동할 때는 전동모터(141)에 흐르는 전류량은 적다. 하지만, 너트부재(131)가 피스톤(121)에 맞닿아 피스톤(121)을 가압할 때 전동모터(141)에 흐르는 전류가 급격히 증가한다. 이와 같이, 전동모터(141)에 흐르는 전류량이 미리 설정된 값보다 높으면, 너트부재(131)의 이동에 의해 피스톤(121)이 최대 가압된 것으로 판단할 수 있다. 이때의 너트부재(131)의 위치가 주차 작동 위치일 수 있다.
전자식 주차 브레이크의 작동횟수가 늘어날수록, 브레이크 패드(113)의 마모량이 늘어난다.
브레이크 패드(113)가 마모로 인해 두께가 얇아질 경우, 브레이크 패드(113)의 두께가 얇아진 만큼 피스톤(121)의 이동거리가 늘어나기 때문에 너트부재(131)의 이동거리도 그만큼 늘어난다. 즉, 브레이크 패드(113)의 마모량에 따라 너트부재(131)의 이동거리가 달라진다.
브레이크 패드(113)의 마모가 없을 경우, 브레이크 패드(113)의 두께는 정상두께인 W 이고 주차 작동시 너트부재(131)의 이동거리를 A 라고 가정한다.
브레이크 패드(113)가 정상두께 W 에서 마모두께 R로 마모될 경우, 주차 작동시 너트부재(131)의 최대 이동거리는 A 에서 A´로 늘어난다. 즉, 너트부재(131)의 이동거리는 브레이크 패드(113)가 마모된 두께 X 만큼 늘어난다.
따라서, 너트부재(131)의 이동거리 변화를 이용하여 브레이크 패드(113)의 마모량을 추정할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예는 너트부재(131)의 이동거리 변화를 이용하여 브레이크 패드(113)의 마모량을 추정함으로써 브레이크 패드 마모 센서를 설치하지 없고도 브레이크 패드의 마모량을 검출할 수 있어 시스템을 콤팩트하게 구현할 수 있고 제품 비용을 낮출 수 있다.
이하에서는 브레이크 패드(113)가 두께 X 만큼 마모된 경우 브레이크 패드(113)의 마모량을 추정하는 것을 설명한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템에서 너트부재가 주차 작동 대기 위치에 위치한 것을 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 너트부재(131)가 주차 작동 대기 위치(P1)에 있을 경우, 브레이크 패드(113)와 디스크(100)는 맞닿아 있지 않은 상태이다.
너트부재(131)는 주차 해제되면 주차 작동 대기 위치(P1)에서 대기할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템에서 너트부재가 주차 작동 대기 위치에서 주차 작동 위치로 전진 이동한 것을 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 전자제어유닛(200)은 너트부재(131)를 주차 작동 대기 위치(P1)에서 주차 작동 위치(P2)까지 전진 이동시킨다.
전자제어유닛(200)은 전동모터(141)를 구동시켜 너트부재(131)를 전진방향으로 이동시키고, 너트부재(131)가 전진방향으로 이동하는 동안 전동모터(141)에 흐르는 전류를 검출하고, 검출된 전류값이 미리 설정된 값보다 높으면, 너트부재(131)가 주차 작동 위치(P2)에 도달한 것으로 판단할 수 있다. 전진 이동된 너트부재(131)가 피스톤(121)에 맞닿아 피스톤(121)을 가압하면, 전동모터(141)에 흐르는 전류가 급격히 증가하는 데, 이러한 전류 변화를 이용하여 너트부재(131)가 주차 작동 위치(P2)에 도달한 것을 판단할 수 있다. 이외에도 너트부재(131)의 이동위치는 직접 검출하는 것도 적용 가능하다.
전자제어유닛(200)은 너트부재(131)가 주차 작동 위치(P2)에 도달하면, 전동모터(141)를 정지시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템에서 너트부재가 주차 작동 위치에서 주차 해제 위치로 후진 이동한 것을 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 전자제어유닛(200)은 너트부재(131)를 주차 작동 위치(P2)에서 주차 해제 위치(P3)까지 후진 이동시킨다.
전자제어유닛(200)은 전동모터(141)를 구동시켜 너트부재(131)를 후진방향으로 이동시키고, 너트부재(131)를 후진방향으로 이동하는 동안 전동모터(141)에 흐르는 전류를 검출하고, 검출된 전류값이 미리 설정된 값보다 높으면, 너트부재(131)가 주차 해제 위치(P3)에 도달한 것으로 판단할 수 있다. 후진 이동된 너트부재(131)가 스핀들부재(135)에 맞닿아 밀착되면, 전동모터(141)에 흐르는 전류가 급격히 증가하는 데, 이러한 전류 변화를 이용하여 너트부재(131)가 주차 해제 위치(P3)에 도달한 것을 판단할 수 있다. 주차 해제 위치(P3)는 너트부재(131)를 최대 후진시킨 완전 해제 위치일 수 있다.
전자제어유닛(200)은 너트부재(131)가 주차 작동 위치(P2)에서 주차 해제 위치(P3)까지 이동한 거리를 이용하여 브레이크 패드(113)의 마모량을 추정할 수 있다.
너트부재(131)의 이동거리는 너트부재(131)가 주차 작동 위치(P2)에서 주차 해제 위치(P3)까지 이동하는 데 걸린 소요 시간 또는 그동안의 모터회전수에 의해 산출될 수 있다.
전자제어유닛(200)은 주차 작동 위치(P2)에서 주차 해제 위치(P3)까지의 너트부재(131)의 이동거리와 미리 설정된 거리를 비교하여 브레이크 패드(113)의 마모량을 추정할 수 있다. 이때, 미리 설정된 거리는 브레이크 패드(113)가 마모되지 않은 기준 두께에 대응하는 거리값이다.
전자제어유닛(200)은 너트부재(131)의 이동거리와 미리 설정된 거리 간의 차이만큼 브레이크 패드(113)가 마모된 것으로 판단할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어방법에 대한 제어흐름도이다.
도 7을 참조하면, 먼저, 운전자가 차량을 운행을 마치고 주차 해제된 상태에서 시동을 오프시킨다.
전자제어유닛(200)은 차량이 시동 오프 상태인지를 판단한다(300). 전자제어유닛(200)은 차량의 다양한 시스템 중 어느 하나로부터 차량의 시동 상태 정보를 수신하고, 수신된 시동 상태 정보에 따라 시동 오프 상태인지 아닌지를 판단할 수 있다.
작동모드 300의 판단결과 시동 오프 상태이면, 전자제어유닛(200)은 브레이크 패드(113)의 마모를 감지하기 위한 시점인지를 판단한다(310). 전자제어유닛(200)은 차량의 다양한 시스템 중 어느 하나로부터 차량의 주행 기록 정보를 수신하고, 수신된 주행 기록 정보를 이용하여 브레이크 패드(113)의 마모를 감지하기 위한 시점인지를 판단한다. 예를 들면, 주행 거리가 미리 설정된 주행거리 이상이면, 브레이크 패드 마모 시점으로 판단할 수 있다.
작동모드 310의 판단결과 브레이크 패드 마모 감지 시점이면, 전자제어유닛(200)은 주차 작동을 수행한다(320). 이때, 전자제어유닛(200)은 전동모터(141)를 구동시켜 너트부재(131)를 전진 이동시켜 너트부재(131)를 주차 작동 대기 위치(P1)에서 주차 작동 위치(P2)까지 전진 이동시킨다.
전자제어유닛(200)은 주차 작동을 완료한 후 주차 해제를 수행한다(330). 전자제어유닛(200)은 전동모터(141)를 구동시켜 주차 작동에 의해 주차 작동 위치(P2)에 위치한 너트부재(131)를 주차 작동 위치(P2)에서 주차 해제 위치(P3)까지 후진 이동시킨다.
전자제어유닛(200)은 너트부재(131)가 주차 작동 위치(P2)에서 주차 해제 위치(P3)까지 후진 이동하는 동안 시간을 카운트하거나 전동모터(141)의 회전수를 카운트하여 너트부재(131)가 주차 작동 위치(P2)에서 주차 해제 위치(P3)까지 이동한 이동거리를 산출한다(340).
전자제어유닛(200)은 산출된 이동거리(L)가 미리 설정된 거리(Lref)를 비교하여 산출된 이동거리(L)가 미리 설정된 거리(Lref) 이상인지를 판단한다(350).
작동모드 350의 판단결과 산출된 이동거리(L)가 미리 설정된 거리(Lref) 이상이면, 전자제어유닛(200)은 브레이크 패드(113)가 일정 수준 이상 마모된 것으로 판단하여 브레이크 패드(113)의 마모를 운전자에게 경고할 수 있다. 이때, 전자제어유닛(200)은 시스템에 연결된 표시패널에 패드 마모 경고를 표시시킬 수 있다.
100 : 디스크 113 : 브레이크 패드
131 : 너트부재 135 : 스핀들부재
141 : 전동모터 142 : 감속기
200 : 전자제어유닛 210 : 전류센서
220 : 회전센서

Claims (6)

  1. 디스크의 양측에 배치된 한 쌍의 브레이크 패드;
    상기 브레이크 패드를 가압하도록 마련된 피스톤;
    상기 피스톤을 가압하도록 마련된 너트부재;
    상기 너트부재를 이동시키도록 마련된 스핀들부재;
    상기 스핀들부재를 회전시키는 전동모터; 및
    상기 너트부재의 이동거리 변화를 근거로 상기 브레이크 패드의 마모량을 추정하는 전자제어유닛을 포함하고,
    상기 전자제어유닛은 상기 너트부재의 전진 이동에 의해 상기 브레이크 패드가 가압된 주차 작동 위치에서 상기 너트부재의 후진 이동에 의해 상기 브레이크 패드에 대한 가압이 해제된 주차 해제 위치까지 상기 너트부재를 이동시키고, 상기 너트부재가 상기 주차 작동 위치에서 상기 주차 해제 위치까지 이동한 거리와 미리 설정된 거리를 비교하고, 비교결과에 따라 상기 브레이크 패드의 마모량을 추정하는 전자식 주차 브레이크 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전동모터에 흐르는 전류를 검출하는 전류센서; 및
    상기 전동모터의 회전수를 검출하는 회전센서를 포함하고,
    상기 전자제어유닛은 주차 작동시 상기 너트부재가 전진 이동할 때 상기 전동모터의 전류값을 검출하고, 상기 검출된 전류값을 근거로 상기 너트부재가 상기 주차 작동 위치인지를 판단하고, 주차 해제시 상기 너트부재가 후진 이동할 때 상기 전동모터의 전류값을 검출하고, 상기 검출된 전류값을 근거로 상기 너트부재가 상기 주차 해제 위치인지를 판단하고, 상기 너트부재가 상기 주차 작동 위치에서 상기 주차 해제 위치까지 도달하는 동안 상기 전동모터의 회전수를 검출하고, 상기 검출된 회전수를 근거로 상기 너트부재의 이동거리를 산출하는 전자식 주차 브레이크 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전자제어유닛은 차량이 시동 오프된 상태이고, 상기 차량의 주행거리가 미리 설정된 주행거리 이상이면, 상기 너트부재의 이동거리 변화를 근거로 상기 브레이크 패드의 마모량을 추정하는 전자식 주차 브레이크 시스템.
  5. 디스크의 양측에 배치된 한 쌍의 브레이크 패드와, 상기 브레이크 패드를 가압하도록 마련된 피스톤과, 상기 피스톤을 가압하도록 마련된 너트부재와, 상기 너트부재를 이동시키도록 마련된 스핀들부재와, 상기 스핀들부재를 회전시키는 전동모터를 포함하고, 상기 너트부재를 주차 작동 위치까지 전진 이동시켜 상기 피스톤에 의해 상기 브레이크 패드를 가압시키고, 상기 너트부재를 주차 해제 위치까지 후진 이동시켜 상기 브레이크 패드를 가압 해제시키는 전자식 주차 브레이크 시스템에 있어서,
    상기 전동모터의 회전수를 검출하는 회전센서; 및
    차량의 시동 오프시 상기 전동모터를 구동시켜 상기 너트부재를 상기 주차 작동 위치까지 이동시키고, 상기 전동모터를 구동시켜 상기 너트부재를 상기 주차 작동 위치에서 상기 주차 해제 위치까지 이동시키고, 상기 너트부재가 상기 주차 작동 위치에서 상기 주차 해제 위치까지 이동하는 동안 상기 회전센서를 통해 상기 전동모터의 회전수를 검출하고, 상기 너트부재가 상기 주차 해제 위치에 도달하면, 상기 검출된 회전수를 근거로 상기 너트부재가 이동한 거리를 산출하고, 상기 산출된 거리와 미리 설정된 거리를 비교하고, 비교결과에 따라 상기 브레이크 패드의 마모량을 추정하는 전자제어유닛을 포함하는 전자식 주차 브레이크 시스템.
  6. 디스크의 양측에 배치된 한 쌍의 브레이크 패드와, 상기 브레이크 패드를 가압하도록 마련된 피스톤과, 상기 피스톤을 가압하도록 마련된 너트부재와, 상기 너트부재를 이동시키도록 마련된 스핀들부재와, 상기 스핀들부재를 회전시키는 전동모터를 포함하고, 상기 너트부재를 주차 작동 위치까지 전진 이동시켜 상기 피스톤에 의해 상기 브레이크 패드를 가압시키고, 상기 너트부재를 주차 해제 위치까지 후진 이동시켜 상기 브레이크 패드를 가압 해제시키는 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어방법에 있어서,
    차량의 시동 오프시 상기 전동모터를 구동시켜 상기 너트부재를 상기 주차 작동 위치까지 이동시키고,
    상기 전동모터를 구동시켜 상기 너트부재를 상기 주차 작동 위치에서 상기 주차 해제 위치까지 이동시키고,
    상기 너트부재가 상기 주차 작동 위치에서 상기 주차 해제 위치까지 이동하는 동안 상기 전동모터의 회전수를 검출하고,
    상기 너트부재가 상기 주차 해제 위치에 도달하면, 상기 검출된 회전수를 근거로 상기 너트부재가 이동한 거리를 산출하고,
    상기 산출된 거리와 미리 설정된 거리를 비교하고,
    비교결과에 따라 상기 브레이크 패드의 마모량을 추정하는 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어방법.
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