KR20110080791A - 전자식 주차 브레이크 시스템의 경사도 검출방법 - Google Patents

Abstract

이 발명은 전자식 주차 브레이크 시스템에서 경사도 센서 없이 차량의 경사도를 검출하는 방법에 관한 것이다.
이 발명에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템의 경사도 검출방법은, 차량의 제동페달이 조작될 때 발생되는 제동력을 감지하는 제1단계와, 상기 제동페달이 조작될 때 상기 차량의 휠속도로부터 상기 차량의 감속도를 계산하는 제2단계와, 상기 제동력 이외에 차량에 작용하는 추가 작용력을 계산하는 제3단계와, 상기 제동력과 감속도와 감속력으로부터 노면의 경사도를 계산하는 제4단계를 포함한다.

Description

전자식 주차 브레이크 시스템의 경사도 검출방법 {METHOD OF DETECTING SLOPE IN ELECTRONIC PARKING BRAKE SYSTEM}

이 발명은 전자식 주차 브레이크 시스템의 경사도 검출방법에 관한 것으로서, 경사도 센서 없이 차량의 경사도를 검출하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 브레이크 시스템(Brake System)은 주행 중인 차량을 감속 또는 정지시키고 동시에 정지된 상태가 유지되도록 하는 장치로서, 보통 마찰력을 이용하여 차량의 운동에너지를 열에너지로 변환하여 제동이 이루어지도록 한다.

최근에는 전자식 주차 브레이크(Electronic Parking Brake: EPB)가 제안되어 차량에 널리 적용되고 있다. 이 전자식 주차 브레이크는 전자식으로 제어되는 주차 브레이크 시스템으로서, 컴퓨터가 차량의 속도와 엔진의 회전, 브레이크의 동작 유무 등을 판단해, 자동으로 차량의 제동상태를 확보하도록 하며, 출발할 때는 엑셀레이터 페달만 밟으면 자동으로 제동상태를 해제하는 자동 브레이크 장치이다. 종류로는 케이블 풀러(Cable Puller) 방식, 모터 온 캘리퍼(Motor on Caliper) 방식, 수력 주차 브레이크(Hydraulic Parking Brake) 등이 있다.

전자식 주차 브레이크 시스템에는 힐-홀드-어시스트(Hill Hold Assist) 기능이 포함되어 있는데, 이는 경사로 주차시 차량이 밀리는 것을 방지하는 기능이다.

종래의 차량에는 경사도를 측정하는 경사도 센서가 부착되어 있어 이 경사도 센서로부터 측정된 데이터 값을 토대로 주차 제동 유지력을 산출하고, 이에 따라 휠 제동력이 경사로에서 차량의 밀림을 방지할 만큼의 제동력을 유지하도록 하였다.

그러나, 경사도 센서는 비교적 고가의 전자 부품이기 때문에 저가형 차량에는 장착되지 않는 경우도 있다. 경사도 센서가 장착되지 않은 차량은 노면의 경사도를 알 수 없기 때문에 차량에 미리 전자식 주차 브레이크 시스템의 작동값을 설정해 놓는데, 이 작동값은 차량의 안정성 확보를 위해 보통 높은 경사도를 기준으로 설정되므로, 경사도가 낮은 장소에서 주차할 경우 실제 필요한 제동력보다 더 큰 제동력을 발생시킴으로써 전자식 주차 브레이크 시스템의 내구 성능을 저하시키는 결과를 초래하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 경사도 센서 없이 노면의 경사도를 알아내어 차량이 최적의 전자식 주차 브레이크 제어 로직을 구현할 수 있도록 하는 전자식 주차 브레이크 시스템의 경사도 검출방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 이 발명에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템의 경사도 검출방법은, 차량의 제동페달이 조작될 때 발생되는 제동력을 감지하는 제1단계와, 상기 제동페달이 조작될 때 상기 차량의 휠속도로부터 상기 차량의 감속도를 계산하는 제2단계와, 상기 제동력 이외에 차량에 작용하는 추가 작용력을 계산하는 제3단계와, 상기 제동력과 감속도와 추가 작용력으로부터 노면의 경사도를 계산하는 제4단계를 포함한 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 이 발명에 따르면, 차량에서 경사도 센서를 제거하여도 경사로에서 주차 브레이크에 경사도에 따른 적절한 제동 유지력을 제공할 수 있기 때문에 경사도 센서의 제거에 따른 차량 제조비 단가를 낮출 수 있고, 경사도 센서 비장착 차량에서도 노면의 경사도에 비해 불필요하게 큰 제동력을 발생시켜 전자식 주차 브레이크 시스템의 내구 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 이 발명이 적용되는 전자식 주차 브레이크 시스템을 도시한 도면,
도 2는 이 발명에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템의 경사도 검출방법을 도시한 동작 흐름도이다.

이하, 이 발명에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템의 경사도 검출방법을 첨부된 도면을 참조하여 자세하게 설명한다.

도 1은 이 발명이 적용되는 전자식 주차 브레이크 시스템을 도시한 도면이다.

이 전자식 주차 브레이크 시스템은 제동페달의 조작에 의해 발생되는 제동력을 감지하는 제동력감지부(12)와, 휠 속도를 감지하는 휠속도감지부(13)와, 제동력과 휠속도의 정보를 이용하여 노면의 경사도를 계산하고 그 경사도를 이용하여 차량의 정차 상태를 유지시키기 위해 필요한 제동 유지력을 산출하는 연산부(15)와, 연산부(15)에서 산출된 제동 유지력을 제공하기 위한 물리적인 힘을 발생시키는 액츄에이터부(16)와, 액츄에이터부(16)에서 발생된 물리적 힘에 따라 차량이 경사로에서 제동 상태를 유지시키는 주차 브레이크(17)를 포함한다.

상기 제동력감지부(12)는 제동페달에 의해 발생되는 제동력의 정도를 파악하기 위한 수단으로서, 제동페달 위치센서, 마스터 실린더 압력센서, 페달 시뮬레이터, 전자제어 부스터, 부스터 위치센서 중 적어도 하나로 구성될 수 있다.

즉, 상기 제동페달 위치센서로부터 제동페달의 밟은 정도를 감지하거나, 마스터 실린더 압력센서로부터 마스터 실린더에 형성되는 유압을 감지하거나, 부스터 위치센서로부터 부스터 위치를 감지함으로써, 실질적으로 발생되어 휠에 작용하게 되는 제동력의 정도를 감지할 수 있는 바, 이들 중 어느 한가지를 사용하거나 병합하여 사용할 수 있을 것이다.

상기 휠속도감지부(13)는 각 차량의 휠속도를 파악하는 수단으로서, 상기 연산부(15)는 상기 휠속도감지부(13)에서 제공하는 휠속도 신호로부터 제동에 따른 차량의 감속도를 계산한다.

상기 연산부(15)는 상기 연산된 감속도와 상기 제동력감지부(12)로부터의 제동력 정도 및 제동력 이외에 엔진이나 변속기 등과 같은 장치로부터 차량에 작용하는 추가적인 작용력을 이용하여, 노면의 경사도를 계산하고 그 계산된 경사도에 따라 제동 유지력을 연산하여 액츄에이터부(16)로 전달한다.

상기 액츄에이터부(16)는 차량에 제동 유지력을 제공하기 위한 물리적인 힘을 발생시키는 모터(motor)나 밸브(valve) 등으로 구성된 전동 액츄에이터와, 동력전달부로 이루어진다. 이 동력전달부는 기어, 벨트, 캠 등과 같은 토크변환부와, 스크류, 랙(rack), 피니언(pinion) 등과 같은 작동부로 구성되어, 전동 엑츄에이터에 의해 발생되는 힘을 직선운동으로 변환하여 주차 브레이크에 전달함으로써 차량이 경사로에서 제동 상태를 유지할 수 있도록 한다.

도 2는 이 발명에 따른 연산부에서 경사도를 검출하는 방법을 도시한 동작 흐름도이다.

연산부(15)는 운전자의 제동의지를 판단하여(S21), 제동의지가 있으면(S22), 제동력감지부(12)로부터 제동력의 정도를 감지한다(S23).

상기 운전자의 제동의지를 판단하는 것은 상기 제동력감지부(12)에 의해 제동력이 발생하기 시작함을 감지하는 것에 의해서 판단할 수 있을 것이다.

상기 제동력을 감지하는 단계(S23)는 상술한 바와 같이 제동페달의 위치 또는 마스터 실린더 압 또는 페달시뮬레이터 또는 전자제어 부스터 또는 부스터 위치센서 등과 같이 제동페달에 연결된 장치로부터 얻어진 정보를 이용하여 계산할 수 있다.

다음, 연산부(15)는 차량의 휠속도감지부(13)로부터 차량의 휠속도를 입력 받아 차량의 감속도를 계산한다(S24).

또한, 상기 연산부(15)는 엔진과 변속기 등과 같은 차량의 파워트레인을 구성하는 장치로부터 차량에 작용하는 추가 작용력에 관한 정보를 엔진컨트롤러나 변속기컨트롤러 등을 통하여 획득함으로써, 추가적으로 차량에 작용하는 가속력 또는 감속력을 계산한다(S25).

물론, 하이브리드 차량이나 전기차 등의 경우에 상기 차량에 작용하는 추가 작용력은 모터 등이 될 수도 있으므로, 이 경우에는 모터의 작동상태에 대한 정보를 통하여 상기 추가 작용력에 대한 정보를 얻을 수 있을 것이다.

상기 연산부(15)는 단계 S23에서 계산된 제동력과 단계 S24에서 계산된 감속도와 단계 S25에서 계산된 가속력과 감속력 정보를 이용하여 차량이 위치한 노면의 경사도를 계산한다(S26).

또한, 이 연산부는 단계 S26에서 계산된 노면의 경사도에 따라 필요한 최적의 제동력을 계산하여, 그에 따라 전자식 주차 브레이크를 제어하는 Main 로직을 적용한다.

즉, 해당되는 노면의 경사도에 꼭 필요한 양만큼만 주차 제동력을 발생시키도록 액츄에이터부를 제어함으로써, 불필요하게 큰 제동력을 발생시켜 전자식 주차 브레이크 시스템의 내구 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있도록 하는 것이다.

물론, 상기 최적의 제동력이란, 해당되는 노면에서 차량이 미끄러지지 않을 최소한의 제동력에, 적절히 정해지는 안전율을 더 고려해서 결정되는 제동력이 될 수 있을 것이다.

12 : 제동력감지부 13 : 휠속도감지부
15 : 연산부 16 : 액츄에이터부
17 : 주차 브레이크

Claims (4)

1. 차량의 제동페달이 조작될 때 발생되는 제동력을 감지하는 제1단계와,
   상기 제동페달이 조작될 때 상기 차량의 휠속도로부터 상기 차량의 감속도를 계산하는 제2단계와,
   상기 제동력 이외에 차량에 작용하는 추가 작용력을 계산하는 제3단계와,
   상기 제동력과 감속도와 추가 작용력으로부터 노면의 경사도를 계산하는 제4단계를 포함한 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크 시스템의 경사도 검출방법.
   
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1단계는 상기 제동페달의 위치 정보를 이용하여 상기 제동력을 감지하는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크 시스템의 경사도 검출방법.
   
   
3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 단계는 상기 제동페달에 의해 동작하는 마스터 실린더 압 정보를 이용하여 상기 제동력을 감지하는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크 시스템의 경사도 검출방법.
   
   
4. 제1항에 있어서, 상기 제4단계 이후에는, 상기 계산된 노면의 경사도에 따라, 당해 차량이 당해 경사도에서 정차 상태를 유지할 수 있는 최적의 제동력을 계산하는 단계를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크 시스템의 경사도 검출방법.
   
   

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