KR20130009029A - 전자식 주차 브레이크 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 주행 중 EPB 제어부의 고장시에도 솔레노이드밸브를 작동시키도록 하여 차량의 안정적인 주행이 가능하도록 하기 위한 것으로, EPB 스위치부로부터 출력된 값을 제공받아 솔레노이드밸브를 제어하는 EPB 제어부와; 상기 EPB 제어부의 제어에 따라 동작되면서 주차 브레이크를 작동시키는 솔레노이드밸브와; 상기 EPB 제어부에 연결되어 출력전압을 입력받고, 출력전압의 입력여부에 따라 오픈/클로징 동작되면서 상기 솔레노이드밸브에 비상전원을 공급하는 비상전원부를 포함하는 전자식 주차 브레이크 시스템이 소개된다.

Description

전자식 주차 브레이크 시스템{ELECTRONIC PARKING BRAKE SYSTEM}
본 발명은 EPB 제어부의 고장시에도 솔레노이드밸브를 작동시키도록 하여 차량의 안정적인 주행이 가능하도록 한 전자식 주차 브레이크 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 브레이크 시스템에는 차량을 정지한 상태로 유지시키는 핸드 브레이크 또는 사이드 브레이크라 불리우는 주차 브레이크(Parking brake)가 있다.
이러한 주차 브레이크는 차량 내부의 운전석 일측에 구비되는 주차 레버를 운전자가 조작함에 따라 작동하게 되며, 주차 레버를 당겨 이에 연결된 케이블이 당겨지도록 함으로써 케이블에 연결된 후륜측 브레이크 어셈블리가 작동된 상태로 유지되도록 하여 제동력이 확보되도록 하고, 이와 반대로 주차 레버를 풀어주어 케이블이 풀려지도록 함으로써 제동력이 해제되도록 한다.
이와 같은 주차 브레이크 작동 방식은 주차 시 또는 운행을 개시할 때 브레이크 레버를 당기고 풀어야 하므로 번거롭고, 브레이크 레버는 실내 공간을 상당히 차지하게 되어 실내 공간의 확보가 어려운 문제점이 있었다.
따라서, 최근에는 주차 브레이크의 구동을 전자적으로 제어하는 전자식 주차 브레이크(Electric Parking Brake, 이하'EPB'라 칭함)가 사용되고 있다.
전자식 주차 브레이크는 간단한 스위치 조작을 통해 자동으로 주차브레이크를 작동 및 해제시키는 시스템으로, 비상제동과 엔진 정지 시 주차 브레이크 자동체결 및 경사로에서의 밀림방지 등 여러 기능을 제공하여 운전자에게 편의성과 안전성을 주는 시스템이다.
이러한 전자식 주차 브레이크 시스템은 도 1에서 도시된 바와 같이, 주차 케이블을 이완시키거나 당기는 구동모터(100), 구동모터가 정회전 또는 역회전되도록 제어하는 EPB 제어부(200) 및 EPB 제어부에 운전자에 의한 구동명령이 입력되도록 하는 EPB 스위치부(300)를 포함한다.
그러나, 종래의 EPB 스위치부는 EPB 스위치부 내부의 회로가 단락되는 등의 고장 검출을 위한 구성이 없으므로 EPB 스위치부 내부의 회로가 단락되는 등의 고장이 발생하면, EPB 제어부는 고장에 따른 잘못된 명령을 전달받아 오작동되는 문제점이 있었다.
특히, 주차 또는 운행 개시 도중 EPB 스위치부의 고장 예컨대, 스위치의 노이즈, 접점 불량, 배선 단락 및 단선에 의해 오작동이 발생되면, 주차 브레이크의 작동으로 차량의 뒷바퀴가 잠기는 현상(lock)이 발생하여 휠 슬립이 발생하고, 이로 인해 차량이 불안정하게 되어 차량의 사고를 유발시키는 문제점을 야기시킨다.
이와 같이 전기적인 오류로 인한 문제점이 있어 이와 같은 고장상태에 대한 안정성을 높이는 보조기술들이 필요한 실정이다.
특히 상용차의 경우, EPB 제어부의 고장시 솔레노이드밸브가 클로징 동작됨과 동시에 주차 브레이크의 작동으로 급제동이 발생할 수 있어 주행 중에는 상당한 위험이 존재한다.
이를 위해, EPB 스위치의 고장을 사전에 검출하는 방법 등의 기술이 개시되었으나 주행 중 급작스럽게 발생되는 고장에 대해 효과적으로 대응하지 못하였으며, 이에 따라 주행 중 급제동으로 인해 운전자가 상해를 입는 등 안전사고를 발생시키는 문제점을 야기시킨다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, EPB 제어부의 고장시 비상전원을 통해 솔레노이드밸브를 작동시킴으로써 차량의 급제동상황이 발생하지 않아 안전성을 향상시킬 수 있으며, 전자식 주차 브레이크 시스템의 신뢰성을 확보할 수 있는 전자식 주차 브레이크 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템은, EPB 스위치부로부터 출력된 값을 제공받아 솔레노이드밸브를 제어하는 EPB 제어부와; 상기 EPB 제어부의 제어에 따라 동작되면서 주차 브레이크를 작동시키는 솔레노이드밸브와; 상기 EPB 제어부에 연결되어 출력전압을 입력받고, 출력전압의 입력여부에 따라 오픈/클로징 동작되면서 상기 솔레노이드밸브에 비상전원을 공급하는 비상전원부를 포함할 수 있다.
상기 비상전원부는 비상배터리와, 그 비상배터리와 솔레노이드밸브 사이에 마련되어 EPB 제어부가 고장상태인 경우 솔레노이드밸브에 비상전원을 공급하도록 동작되는 릴레이와, 릴레이의 전단에 비상배터리의 전원을 릴레이로 공급하기 위해 클로징 동작상태로 마련된 비상스위치로 구성될 수 있다.
상기 릴레이는 상기 EPB 제어부에서 출력전압이 입력되는 정상상태에서는 접점부가 오픈 동작되고, 상기 EPB 제어부에서 출력전압이 입력되지 않는 고장상태에서는 접점부가 클로징 동작되도록 할 수 있다.
상기 EPB 제어부의 고장으로 차량을 정차시키고자 하는 경우에는 클로징 동작상태의 비상전원부를 오픈 동작시켜 상기 솔레노이드밸브로의 전원공급을 차단하여 주차 브레이크를 작동시키도록 할 수 있다.
상기 비상전원부는 차량 주행 시 상기 EPB 제어부로부터의 출력전압 미입력시에만 솔레노이드밸브에 비상전원을 공급할 수 있다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 전자식 주차 브레이크 시스템에 따르면, 주행 중 EPB 제어부의 고장발생시 주차 브레이크의 작동에 따라 발생될 수 있는 안전사고를 방지하여 안정성을 향상시킬 수 있다.
또한, 회로적으로 EPB 제어부의 고장에 대응할 수 있어 솔레노이드밸브의 개발이 필요 없게 되며, 이에 따라 비용을 절감할 수 있다.
또한, EPB 제어부의 고장시에도 비상스위치를 통해 시스템을 작동시킬 수 있어 소비자의 만족도와 편의성을 증대시킬 수 있다.
도 1은 종래의 전자식 주차 브레이크 시스템을 나타낸 블럭도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템을 나타낸 블럭도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템에 대하여 살펴본다.
본 발명의 주요 구성에 대해 구체적으로 살펴보기 전에 통상의 전자식 주차 브레이크의 작동상태를 보면, EPB 시스템은 EPB 제어부에서 출력이 없을 경우에는 주차 브레이크가 자동으로 작동하고, EPB 제어부에서 출력이 솔레노이드밸브에 입력된 경우에는 주차 브레이크가 작동하지 않도록 이루어져 있다.
따라서, 주차 브레이크를 작동시키고자 하는 경우에는 EPB 스위치부의 스위치를 회전(회전각도에 따라 브레이크 량 조절)시키게 되면, 출력신호가 EPB 제어부로 전달되고, EPB 제어부에서는 입력된 신호에 따라 솔레노이드밸브에 전원을 공급함과 아울러 출력신호를 전달하여 솔레노이드밸브의 공기량을 조절하게 되며, 이에 따라 공압실린더를 제어하여 주차 브레이크를 작동시키게 된다.
한편, 차량의 주행 시에는 EPB 스위치부는 브레이크 오프(off)위치에 있어 주차 브레이크가 작동되지 않게 되나, EPB 시스템의 특성상 솔레노이드밸브에 출력이 입력되지 않게 되면 주차 브레이크가 작동되면서 자칫 급제동 상황이 발생될 수 있기 때문에 EPB 스위치부가 브레이크 오프위치에 있는 경우에도 EPB 제어부가 솔레노이드밸브에 전원을 공급하게 된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템을 나타낸 블럭도로서, 본 발명의 전자식 주차 브레이크 시스템은 EPB 스위치부(10)로부터 출력된 값을 제공받아 솔레노이드밸브(30)를 제어하는 EPB 제어부(20)와, 상기 EPB 제어부(20)의 출력된 제어신호에 따라 전압이 공급됨과 함께 동작되면서 주차 브레이크를 작동시키는 솔레노이드밸브(30)와, 상기 EPB 제어부(20)에 연결되어 출력전압을 입력받고 출력전압의 입력여부에 따라 동작되는 비상전원부(40)를 포함할 수 있다.
상기 EPB 스위치부(10)는 운전자의 스위치 조작 신호에 의해 주차 브레이크를 동작 또는 해제시키는 역할을 하며, 이를 위해 클램프(잠금), 중립 또는 해제 신호를 EPB 제어부(20)에 제공할 수 있다. 이때, 운전자가 조작하기 위한 조작 스위치(미도시)는 차량의 도어 측에 운전자에 의해 조작 가능하게 설치된다. 여기서, 조작 스위치의 위치는 이에 한정되지 않으며 차량의 내부 또는 차량의 외부 어디에든 장착되어도 무방하다.
이러한 EPB 제어부(20)로부터 출력된 제어 신호명령은 솔레노이드밸브(30)로 전달되어져 솔레노이드밸브를 동작시킨다. 솔레노이드밸브(30)는 공급되는 전압에 의해 동작되면서 주차 브레이크의 와이어에 연결된 공압실린더에 에어를 공급 또는 배기시켜 공압실린더를 제어함으로써 주차 브레이크를 구속시키거나 구속을 해제할 수 있다.
상기 EPB 제어부(20)는 솔레노이드밸브로 출력신호를 전달함과 아울러 비상전원부(40)로 출력전압을 전달하게 되는데, EPB 제어부(20)에서 전달되는 출력전압의 입력여부에 따라 비상전원부에서는 비상전원을 솔레노이드밸브(30)에 공급하거나 공급하지 않게 된다.
즉, EPB 제어부(20)에서 출력전압이 비상전원부로 전달된 경우에는 상기 비상전원부는 솔레노이드밸브에 비상전원을 공급하지 않게 되는 것이며, 이 같이 EPB 제어부(20)에서 출력전압이 전달됨은 EPB 제어부(20)가 정상동작되거나 EPB 스위치부가 정상동작되는 것을 의미하는 것이다.
한편, 상기 EPB 제어부(20)에서 비상전원부로 출력전압이 전달되지 않는 경우, 예로서 EPB 제어부(20)의 고장이거나 EPB 스위치부(10)의 단선 및 단락 등 에러가 발생한 경우에는 EPB 제어부(20)에서 비상전원부로 출력전압을 전달하지 않게 되는데, 이 경우에는 솔레노이드밸브(30)로도 전압이 공급되지 않기 때문에 주행시 주차 브레이크의 작동으로 급제동이 발생될 수 있게 된다.
따라서, EPB 제어부(20)의 고장상태에서는 주차 브레이크가 작동하지 않도록 비상전원부(40)에서 솔레노이드밸브(30)로 비상전원을 공급하게 된다.
상기 비상전원부(40)는 비상배터리(42)와, 릴레이(44) 및 비상스위치(46)로 구성될 수 있다.
상기 비상배터리(42)는 솔레노이드밸브를 작동시키기 위해 24V 배터리인 것이 바람직하고, 상기 릴레이(44)는 비상배터리(42)와 솔레노이드밸브(30) 사이에 마련되어 EPB 제어부(20)가 고장상태인 경우 솔레노이드밸브(30)에 비상전원을 공급하도록 동작된다.
즉, 상기 릴레이(44)는 상기 EPB 제어부(20)에서 출력전압이 입력되는 정상상태에서는 접점부가 오픈 동작되도록 동작되고, 상기 EPB 제어부(20)에서 출력전압이 입력되지 않는 고장상태에서는 접점부가 클로징 동작되도록 동작된다.
상기 비상스위치(46)는 릴레이(44)의 전단에 비상배터리(42)의 전원을 릴레이로 공급하기 위해 마련된 스위치로서, 최초 클로징 상태로 설치된다. 물론 후술한 바와 같이, 사용자가 비상스위치를 수동으로 오픈동작시킬 수 있음은 당연하다.
상기 비상스위치를 오픈 동작시키는 경우에는 상기 EPB 제어부(20)의 고장으로 차량을 정차시키고자 하는 경우에 사용되게 되는 것으로, 비상전원부(40)를 오픈동작시켜 전원의 공급을 차단하기 위함이다. 정차 후 주차 브레이크를 사용하지 않고 기어를 중립 또는 파킹위치에 놓아도 무방하나, 주차 브레이크를 다시 작동시키고 하는 경우에는 클로징 상태의 비상스위치(46)를 오픈 동작시켜 상기 솔레노이드밸브(30)로 공급되는 전원을 차단함으로써 주차 브레이크가 자동으로 작동되도록 할 수 있다.
상기와 같은 전자식 주차 브레이크 시스템을 이용할 경우, 운행자는 주행 중 EPB 스위치부 및 EPB 제어부의 고장으로 인해 솔레노이드밸브에 전원을 포함한 출력신호를 주지 못한 경우라도 비상전원부의 릴레이가 클로즈 동작되면서 비상배터리의 전원을 솔레노이드밸브에 공급시켜 솔레노이드밸브를 동작시킴으로써 급제동을 방지할 수 있게 되며, 결국 안전사고를 방지할 수 있게 되는 것이다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
10: EPB 스위치부 20: EPB 제어부
30: 솔레노이드밸브 40: 비상전원부
42: 비상배터리 44: 릴레이
46: 비상스위치

Claims (5)

  1. EPB 스위치부(10)로부터 출력된 값을 제공받아 솔레노이드밸브(30)를 제어하는 EPB 제어부(20)와;
    상기 EPB 제어부(20)의 출력된 제어신호에 따라 전압이 공급됨과 함께 동작되면서 주차 브레이크를 작동시키는 솔레노이드밸브(30)와;
    상기 EPB 제어부(20)에 연결되어 출력전압을 입력받고, 출력전압의 입력여부에 따라 오픈/클로징 동작되면서 상기 솔레노이드밸브(30)에 비상전원을 공급하는 비상전원부(40)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 비상전원부(40)는 비상배터리(42)와, 그 비상배터리(42)와 솔레노이드밸브(30) 사이에 마련되어 EPB 제어부(20)가 고장상태인 경우 솔레노이드밸브(30)에 비상전원을 공급하도록 동작되는 릴레이(44)와, 릴레이(44)의 전단에 비상배터리(42)의 전원을 릴레이로 공급하기 위해 클로징 동작상태로 마련된 비상스위치(46)로 구성되는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 릴레이(44)는 상기 EPB 제어부(20)에서 출력전압이 입력되는 정상상태에서는 접점부가 오픈 동작되고, 상기 EPB 제어부(20)에서 출력전압이 입력되지 않는 고장상태에서는 접점부가 클로징 동작되는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 EPB 제어부(20)의 고장으로 차량을 정차시키고자 하는 경우에는 클로징 동작상태의 비상전원부(40)를 오픈 동작시켜 상기 솔레노이드밸브(30)로의 전원공급을 차단하여 주차 브레이크를 작동시키는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 비상전원부(40)는 차량 주행 시 상기 EPB 제어부(20)로부터의 출력전압 미입력시에만 솔레노이드밸브(30)에 비상전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크 시스템.
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