KR20100097992A

KR20100097992A - 전자식 주차 브레이크 시스템의 모터 모니터링 방법

Info

Publication number: KR20100097992A
Application number: KR1020090016921A
Authority: KR
Inventors: 김세호
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2009-02-27
Filing date: 2009-02-27
Publication date: 2010-09-06

Abstract

본 발명은 전자식 주차 브레이크 시스템의 모터 단선에 대한 진단을 항시 실시하여 운전자가 전자식 주자 브레이크 시스템의 동작 전에도 모터의 고장 정보를 알 수 있도록 함으로써 주차의 안정성을 향상시킬 수 있는 전자식 주차 브레이크 시스템의 모터 모니터링 방법에 관한 것이다.

주차 브레이크, 모터, 전류, 단선

Description

전자식 주차 브레이크 시스템의 모터 모니터링 방법{Monitoring Method for Motor of Electronic Parking Brake System}

본 발명은 전자식 주차 브레이크 시스템에 관한 것으로, 특히 전자식 주차 브레이크 시스템의 모터 단선에 대한 진단을 항시 실시하여 운전자가 전자식 주자 브레이크 시스템의 동작 전에도 모터의 고장 정보를 알 수 있도록 함으로써 주차의 안정성을 향상시킬 수 있는 전자식 주차 브레이크 시스템의 모터 모니터링 방법에 관한 것이다.

일반적인 브레이크 시스템은 차량을 정지한 상태로 유지시키는 핸드 브레이크 또는 사이드 브레이크라고 하는 주차 브레이크를 구비한다. 주차 브레이크는 운전석 일측에 구비된 주차 레버를 운전자가 조작함에 따라 동작되는데, 주차 레버를 잡아당기면 연결된 케이블이 후륜측 브레이크 어셈블리가 동작된 상태로 유지되도록 하여 제동력이 확보되도록 하고, 이와 반대로 주차 레버를 풀러 주면 연결된 케이블이 풀어지도록 함으로써 제동력이 해제되도록 한다.

그러나, 주차 레버 조작에 따른 주차 브레이크 동작 방식은 운전자의 의지에 의해서만 주차 브레이크가 동작되므로 주차시 또는 운행을 개시할 때마다 운전자가 주차 레버를 동작시켜야 하므로 사용이 번거로운 단점이 있다.

이에, 근래에는 상기와 같은 주차 레버 조작에 따른 주차 브레이크의 단점을 해결한 전자식 주차 브레이크(Electronic Parking Brake 이하, EPB) 시스템이 차량에 장착되어 있다. EPB 시스템은 주차 브레이크의 구동을 전자적으로 제어하여 간단한 버튼 동작으로 주차 브레이크 동작이 가능하도록 한다. 특히, 일반 공로주행시 오토 모드(Auto mode)로 설정하고 풋 브레이크를 2초 이상 밝고 있으면 자동으로 주차 브레이크가 동작되도록 하는 기능도 있어, 일반 공로주행시 오토 모드로 설정하고 주행하면 운전자는 풋 브레이크를 계속해서 밟지 않고도 차량을 정지상태로 유지할 수 있으므로 도심 차량 정체시, 오르막 또는 내리막에서 운전자의 다리의 피로를 경감시킬 수 있다.

도 1은 EPB 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, EPB 시스템은 모터(10a)와 ECU(10b)가 내장된 EPB 액츄에이터(10)와, EPB 액츄에이터(10)에 내장된 모터(10a)와 후륜 어셈블리(12)에 연결된 케이블(11)을 구비한다. EPB 액츄에이터(10)의 ECU(10b)에는 운전자의 입력 및 모터(10a)의 전류 상태를 파악하여 동작 상태를 결정하는 마이크로 컨트롤러가 내장되어 있어 EPB 시스템은 ECU(10b)가 운전자의 입력 및 모터(10a)의 전류 상태에 따른 모터(10a)로 전류를 공급하여 구동된다. 마이크로 컨트롤러는 PWM 듀티(Duty)를 이용하여 모터(10a)의 전류 상태를 파악한다. 일반적으로, EPB 액츄에이터(10)에 내장된 모터(10a)는 10A 가량의 전류를 흘려주면 차축의 부하에 따라 예를 들어, 차량을 오르막, 내리막길에 주차할 경우 최대 50A 가량의 전류가 흐르도록 설계되어 있다.

한편, EPB 시스템은 EPB 액츄에이터(10)의 ECU(10b)의 열화, 외부 배터리 불량, 기계적인 마찰 및 진동 등으로 인해 EPB 액츄에이터(10)의 모터(10a) 배선이 단선 혹은 단락되는 경우 모터(10a)의 소손 및 오동작의 우려가 있다. 따라서, EPB 시스템은 이를 검출하여 운전자에게 EPB 시스템의 이상 여부를 알려 주차 브레이크를 동작하지 않도록 하여야 한다. 이를 위해, EPB 액츄에이터(10)의 ECU(10b)의 마이크로 콘트롤러는 주차 브레이크가 동작되면, 모터(10a)로 흘러들어가는 전류의 양을 측정하여 기준치보다 초과하여 흐르거나 미달하여 흐르는 경우 이를 고장으로 판단하여 경고등이 동작되도록 한다.

그런데, 종래의 EPB 시스템의 모터 모니터링 방법은 운전자가 EPB 시스템을 동작시킨 후에야 동작함에 따라 오르막 혹은 내리막에서 주차 브레이크의 동작시 모터 고장으로 인한 차량의 밀림 현상이 발생하여 안전에 위험 요소가 될 수 있다는 문제가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 EPB 시스템의 모터 단선에 대한 진단을 항시 실시하여 운전자가 EPB 시스템의 동작 전에도 모터의 고장 정보를 알 수 있도록 함으로써 주차의 안정성을 향상시킬 수 있는 EPB 시스템의 모터 모니터링 방법을 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템의 모터 모니터링 방법은 일정시간마다 전자식 주차 브레이크 시스템이 동작 중인가를 판단하는 제1 단계와; 상기 제1 단계를 만족하지 않으면, 테스트 펄스를 모터로 공급하는 제2 단계와; 모터 전류를 측정하는 제3 단계와; 상기 제3 단계에서 측정한 모터 전류가 0인가를 판단하는 제4 단계와; 상기 제4 단계를 만족하면, 에러 카운트를 1 증가시키는 제5 단계와; 상기 제5 단계에서의 상기 에러 카운트가 일정 수를 초과하는가를 판단하는 제6 단계와; 상기 제6 단계를 만족하면, 경고등을 점등하는 제7 단계를 포함한다.

상기 전자식 주차 브레이크 시스템의 모터 모니터링 방법은 상기 제6 단계에서의 상기 에러 카운트가 일정 수를 초과하지 않으면 상기 제2 단계 내지 상기 제6 단계를 반복한다.

본 발명의 실시 예에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템의 모터 모니터링 방법은 일정시간마다 전자식 주차 브레이크 시스템이 동작 중인가를 판단하는 제1 단계와; 상기 제1 단계를 만족하지 않으면, 테스트 펄스를 모터로 공급하는 제2 단계와; 에이디 샘플링 신호의 발생을 판단하는 제3 단계와; 상기 제3 단계를 만족하지 않으면, 에러 카운트를 1 증가시키는 제4 단계와; 상기 제4 단계에서의 상기 에러 카운트가 일정 수를 초과하는가를 판단하는 제5 단계와; 상기 제5 단계를 만족하면, 경고등을 점등하는 제6 단계를 포함한다.

상기 전자식 주차 브레이크 시스템의 모터 모니터링 방법은 상기 제5 단계에서의 상기 에러 카운트가 일정 수를 초과하지 않으면 상기 제2 단계 내지 상기 제5 단계를 반복한다.

본 발명의 실시 예에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템의 모터 모니터링 방법은 EPB 시스템이 구동되지 않는 동안에 500㎳ 당 30% 미만의 듀티의 전류를 모터에 인가하고 모터 전류 또는 AD 샘플링 신호를 통하여 모터 전류의 도통 여부를 통하여, 모터의 고장을 모니터링 함으로써 EPB 시스템의 동작 전에도 모터의 고장 정보를 알 수 있어 주차의 안정성을 향상시킨다.

이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명 하기로 한다.

본 발명의 전자식 주차 브레이크 시스템의 모터 모니터링 방법을 설명하기에 앞서, 도 2를 참조하여 일반적인 EPB 시스템의 모터 구동을 설명하기로 한다.

EPB 액추에이터(10, 도 1 참조)의 모터(10a, 도 1 참조)를 구동하기 위해서는 초기에 모터(10a)에 충분한 기동력을 공급해 주어야 한다. 따라서, EPB 액추에이터(10)의 ECU(10b)는 30% 듀티 이상의 전류(A)를 2㎳ 이상 인가하여 모터(10a)를 구동시킨다. 그러면, 모터(10a)에는 100% 듀티의 전류(B)가 공급되어 모터(10a)가 구동된다. C는 모터(10a) 전류를 측정하기 위한 AD 샘플링 신호이다. 만약, 순간적으로 작은 듀티(30% 미만의 듀티)의 전류를 모터에 인가한다면 모터에 인가되는 전류는 있으나, 모터를 구동시킬 만한 기전력이 형성되지 않으므로 모터(10a)는 구동하지 않는다.

따라서, 본 발명의 전자식 주차 브레이크 시스템의 모터 모니터링 방법은 EPB 시스템이 구동되지 않는 동안에 500㎳ 당 30% 미만의 듀티의 전류를 모터에 인가하고 AD 샘플링 신호를 통하여 모터(10a) 전류의 도통 여부를 판단함으로써 모터(10a)의 고장을 모니터링 한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템의 모터 모니터링 방법을 나타내는 순서도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템의 모터 모니터링 방법은 500㎳마다 EPB 시스템이 동작 중인가를 판단하여(S10), EPB 시스템이 동작 중이면 EPB 시스템이 동작을 수행하도록 종료된다. 하지만, EPB 시 스템이 동작 중이 아니면 테스트 펄스를 모터로 공급한다(S12). 테스트 펄스는 EPB 액추에이터(10)의 모터(10a)를 구동시킬 만한 기전력을 형성하지 못하는 30% 미만의 듀티의 전류이다.

S12 단계에서 테스트 펄스가 모터(10a)로 공급되면, 모터 전류를 측정하고(S14), 측정한 모터 전류가 0인가를 판단한다(S16). S16 단계의 판단 결과 S14 단계에서 측정한 모터 전류가 0이면, 모터(10a)의 단선을 의심할 수 있다. 그러므로, S16 단계의 판단 결과 S14 단계에서 측정한 모터 전류가 0이면, 에러 카운트를 1 증가시킨다(S18). 1회의 테스트 펄스 공급과 1회의 모터 전류 측정만으로 모터(10a)를 단선으로 평가하는 것은 무리가 있으므로, 본 발명은 S12 단계와 S16 단계를 수행하여 S16 단계를 만족할 때마다 에러 카운트를 증가시켜(S18), S18 단계에서의 에러 카운트가 일정 수를 초과하는가를 판단한다(S20). 여기서, 일정 수는 차량의 사양에 따라 다르며 실험으로 정하여지는 수이다.

S20 단계의 판단 결과 에러 카운트가 일정 수를 초과하지 않으면 S12 단계로 리턴하고, S20 단계의 판단 결과 에러 카운트가 일정 수를 초과하면 모터(10a)를 단선으로 판단하여 경고등을 점등한다(S22). 그리고, 정비시의 정보 제공을 위해 에러 코드를 저장한다(S24).

도 3을 참조한 본 발명의 실시 예에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템의 모터 모니터링 방법은 S14 단계에서 모터 전류를 측정하고, S16 단계에서 S14 단계에서 측정한 전류가 0인가를 판단하였지만, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템의 모터 모니터링 방법은 S14와 S16 단계에서 모터 전류를 측 정하고 모터 전류가 0인가를 판단하는 대신 모터(10a) 전류의 도통 여부를 판단할 수 있는 AD 샘플링 신호를 통하여 모터(10a)의 단선을 판단할 수도 있다. 이때, S18 단계에서는 AD 샘플링 신호가 발생하지 않을 때마다 에러 카운트를 증가시킨다.

한편, S16 단계의 판단 결과 S14 단계에서 측정한 모터 전류가 0이 아니면, 종료한다.

도 1은 EPB 시스템을 개략적으로 나타내는 도면,

도 2는 EPB 시스템의 모터 구동 파형도,

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

10 : EPB 액츄에이터 10a : EPB 액츄에이터에 내장된 모터

10b : EPB 액츄에이터에 내장된 ECU

11 : 케이블

12 : 후륜 어셈블리

Claims

일정시간마다 전자식 주차 브레이크 시스템이 동작 중인가를 판단하는 제1 단계와;

상기 제1 단계를 만족하지 않으면, 테스트 펄스를 모터로 공급하는 제2 단계와;

모터 전류를 측정하는 제3 단계와;

상기 제3 단계에서 측정한 모터 전류가 0인가를 판단하는 제4 단계와;

상기 제4 단계를 만족하면, 에러 카운트를 1 증가시키는 제5 단계와;

상기 제5 단계에서의 상기 에러 카운트가 일정 수를 초과하는가를 판단하는 제6 단계와;

상기 제6 단계를 만족하면, 경고등을 점등하는 제7 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크 시스템의 모터 모니터링 방법.
청구항 1에 있어서,

상기 제6 단계에서의 상기 에러 카운트가 일정 수를 초과하지 않으면 상기 제2 단계 내지 상기 제6 단계를 반복하는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크 시스템의 모터 모니터링 방법.
일정시간마다 전자식 주차 브레이크 시스템이 동작 중인가를 판단하는 제1 단계와;

상기 제1 단계를 만족하지 않으면, 테스트 펄스를 모터로 공급하는 제2 단계와;

에이디 샘플링 신호의 발생을 판단하는 제3 단계와;

상기 제3 단계를 만족하지 않으면, 에러 카운트를 1 증가시키는 제4 단계와;

상기 제4 단계에서의 상기 에러 카운트가 일정 수를 초과하는가를 판단하는 제5 단계와;

상기 제5 단계를 만족하면, 경고등을 점등하는 제6 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크 시스템의 모터 모니터링 방법.
청구항 3에 있어서,

상기 제5 단계에서의 상기 에러 카운트가 일정 수를 초과하지 않으면 상기 제2 단계 내지 상기 제5 단계를 반복하는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크 시스템의 모터 모니터링 방법.