KR20130067169A - 전자식 주차 브레이크의 제어 방법 - Google Patents

전자식 주차 브레이크의 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전자식 주차 브레이크를 해제할 때 작동 부하에 따른 작동전류의 편차가 발생할 경우에 안정적인 갭을 확보할 수 있도록 하는 전자식 주차 브레이크의 제어 방법에 관한 것으로서 전자식 주차 브레이크를 해제할 때 작동 부하에 따른 작동전류의 편차가 발생할 경우에도 안정적인 갭을 확보할 수 있도록 하는 효과가 있으며, 부하 상태에 따라 작동 전류값이 변할 경우에도 그에 대응하여 해제 갭 확보 구간을 증대시킴으로써 차량 운행도중 부하 상승 시 해제 갭 부족으로 인하 드래그 및 시스템 손상을 방지할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Description

전자식 주차 브레이크의 제어 방법{METHOD FOR CONTROLLING OF ELECTRONIC PARKING BRAKE}
본 발명은 전자식 주차 브레이크의 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전자식 주차 브레이크를 해제할 때 작동 부하에 따른 작동전류의 편차가 발생하는 경우에 안정적인 갭을 확보할 수 있도록 하는 전자식 주차 브레이크의 제어 방법에 관한 것이다.
일반적인 전자식 주차 브레이크 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 구성되어, 모터(미도시)가 회전하여 구동력을 발생시키면, 감속기에서 다수의 기어가 회전하면서 배력 및 감속을 하여 스크류를 회전시키고, 상기 스크류에 나사 결합된 너트(12)는 직선이동 하면서 피스톤(7)으로 브레이크 패드(10)를 밀거나 당겨서 주차 제동상태가 형성될 수 있도록 한다.
그런데 종래의 전자식 주차 브레이크는 해제시 액츄에이터 작동전류로 해제 시작시점 및 해제 진행 상태를 판단하고, 해제가 로직적으로 판단되면 기 설정된 시간으로 추가해제를 진행하여 브레이크 패드(10)와 피스톤(7) 사이의 갭을 확보하는 제어방법을 사용하였다.
하지만, 이러한 제어 방법은 작동 부하에 따른 작동전류의 편차가 발생할 경우 충분한 해제 갭을 보장할 수 없다는 문제점이 있다. 즉, 주차 브레이크 해제 명령이 입력되더라도 브레이크가 해제되지 않을 수 있는 문제점이 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 10-2011-0038290호 (2011.04.14)에 개시되어 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 전자식 주차 브레이크를 해제할 때 작동 부하에 따른 작동전류의 편차가 발생할 경우에 안정적인 갭을 확보할 수 있도록 하는 전자식 주차 브레이크의 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 전자식 주차 브레이크의 작동 상태 시 무부하 구간 작동전류 값으로 액츄에이터의 부하상태를 파악한 후 해제 로직에 부하상태를 제어인자로 추가하여 브레이크 패드와 피스톤간 일정 수준 이상의 갭 확보를 안정적으로 가능하게 하여 차량 운행도중 부하 상승 시 해제 갭 부족으로 인하 드래그 및 시스템 손상을 방지할 수 있도록 하는 전자식 주차 브레이크의 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 전자식 주차 브레이크의 제어 방법은 전자식 주차 브레이크의 작동 모드로 진입하는 단계; 전자식 주차 브레이크의 작동 전 무부하 상태의 정보를 저장하는 단계; 무부하 상태의 정보를 저장한 후 전자식 주차 브레이크를 작동하는 단계; 전자식 주차 브레이크의 해제 모드로 진입하는 단계; 저장된 무부하 상태의 정보를 이용하여 추가 갭 확보 시간을 산출하는 단계; 및 산출된 상기 추가 갭 확보 시간을 이용하여 전자식 주차 브레이크를 해제하는 단계를 포함한다.
본 발명에서 무부하 상태의 정보를 저장하는 단계는, 전자식 주차 브레이크의 작동 전 무부하 상태에서의 작동 부하를 검출하는 단계; 및 검출된 작동 부하가 기 설정된 정상 작동부하 이상인지 판단하는 단계; 판단 결과, 작동 부하가 정상 작동부하 이상이면, 메모리에 검출된 작동 부하를 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 추가 갭 확보 시간을 산출하는 단계는, 메모리에 기 저장되어 있는 작동 부하를 호출하는 단계; 호출된 작동 부하와 초기 설정값을 비교하는 단계; 및 비교 결과, 호출된 작동 부하가 초기 설정값 이상이면, 추가 갭 확보시간을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 추가 갭 확보시간을 계산하는 단계에서 추가 갭 확보시간은 초기 설정값에 추가 부하 가중치를 곱하여 산출되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 전자식 주차 브레이크를 해제할 때 작동 부하에 따른 작동전류의 편차가 발생할 경우에도 안정적인 갭을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명은 전자식 주차 브레이크의 작동 상태 시 무부하 구간 작동전류 값으로 액츄에이터의 부하상태를 파악한 후 해제 로직에 부하상태를 제어인자로 추가함으로써 브레이크 패드와 피스톤간 일정 수준 이상의 갭을 안정적으로 확보할 수 있다.
또한, 본 발명은 부하 상태에 따라 작동 전류값이 변할 경우에도 그에 대응하여 해제 갭 확보 구간을 증대시킴으로써 차량 운행도중 부하 상승 시 해제 갭 부족으로 인하 드래그 및 시스템 손상을 방지할 수 있다.
도 1은 일반적인 전자식 주차 브레이크 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도이다.
도 2는 일반적인 전자식 주차 브레이크 장치의 브레이크 작동과 해제 시 시간에 따른 전류 흐름을 도시한 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크 장치의 브레이크 해제 시 시간에 따른 전류 흐름을 도시한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크 장치의 브레이크 해제 시 이용할 부하 상태를 판단하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크 장치의 브레이크 해제 과정을 도시한 순서도이다.
도 6은 도 5에 있어서 추가 부하 가중치에 대한 설명을 위한 예시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크의 제어 방법을 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 2는 일반적인 전자식 주차 브레이크 장치의 브레이크 작동과 해제 시 시간에 따른 전류 흐름을 도시한 그래프이다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 브레이크 작동 명령이 입력되는 순간에 EPB 구동부에는 피크 전류가 일시적으로 흐르게 된다. 그리고, 기 설정된 특정 시간(무부하 구간)이 경과하면, 서서히 작동 전류를 증가시켜 액츄에이터를 구동시킨다.
한편, 도 2b에 도시된 바와 같이, 브레이크 해제 명령이 입력되는 순간에 피크 전류가 일시적으로 흐르게 된다. 그리고 해제 판단이 되면 갭 확보를 위하여 기 설정된 특정 시간(갭 확보구간) 동안 무부하 상태에서 EPB(Electronic Parking Brake) 액츄에이터 너트부를 후퇴시켜 갭을 확보하였다.
그러나, 내구가 진행되거나 환경적인 요인에 따라 작동 부하가 증가하는 경우에, 단순히 기 설정된 시간만큼 액츄에이터 너트부를 후퇴시키게 되면, 초기 갭에 비해 갭이 줄어드는 현상이 발생할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크 장치의 브레이크 해제 시 시간에 따른 전류 흐름을 도시한 그래프이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 브레이크 작동 시 무부하 상태의 전류값을 브레이크 제어인자로 추가하여 정상상태의 무부하 상태보다 부하가 증가되었다고 판단되면 브레이크 해제 시 갭 확보 구간의 시간을 초기 설정값 보다 증대하여 보다 안정적인 갭 확보를 가능하게 한다.
도 3을 참조하면, 브레이크 해제 명령이 입력되는 순간에 피크 전류가 일시적으로 흐르게 된다. 그리고 해제 판단이 되면 갭 확보를 위하여 특정 시간(갭 확보구간)동안 무부하 상태에서 EPB(Electronic Parking Brake) 액츄에이터 너트부를 후퇴시켜 갭을 확보한다.
이때, 브레이크 작동 시의 부하가 증대하였을 경우에는 갭 확보 구간의 작동 부하(예 : 시간 또는 작동전류)를 증가시켜 액츄에이터 너트부를 충분히 후퇴시켜서 증가된 부하만큼 갭 확보를 가능하게 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크 장치의 브레이크 해제 시 이용할 부하 상태를 판단하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 4에 도시된 바와 같이. 전자식 주차 브레이크 장치의 전자 제어 장치(ECU : Electronic Control Unit, 미도시)는 브레이크 작동 모드로 진입할 경우 브레이크 작동 전 무부하 상태에서의 작동 부하를 검출한다(S101).
그리고 검출된 작동 부하를 기 설정된 정상 작동부하와 비교하여 정상 작동부하 이상인지 여부를 판단한다(S102).
만약, 검출된 작동 부하가 정상 작동부하보다 작으면, 무부하 상태를 판단하는 과정을 종료한다.
그러나, 검출된 작동 부하가 정상 작동부하 이상이면, 메모리(예 : EEPROM, 미도시)에 검출된 작동 부하를 저장한다(S103). 그리고, 전자식 주차 브레이크 장치를 작동시킨다(S104). 참고로, 무부하 상태에서의 작동 부하는 전류량을 이용하여 검출할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크 장치의 브레이크 해제 과정을 도시한 순서도이다.
도 5는 도 4에서 무부하 상태에서 검출하여 저장한 작동 부하를 이용하여 브레이크 해제 시 브레이크 갭을 확보하는 과정을 보인 흐름도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 전자식 주차 브레이크(EPB)의 해제 모드로 진입하게 되면 전자 제어 장치(ECU, 미도시)는 메모리(예 : EEPROM, 미도시)에 저장되어 있는 무부하 상태에서 검출된 작동 부하를 호출한다(S201).
그리고 호출된 작동 부하와 초기 설정값(=초기 설정된 작동 부하)을 비교한다(S202). 이러한 비교 결과, 호출된 작동 부하가 초기 설정값보다 작으면, 추가 부하가중치의 입력 없이 전자식 주차 브레이크(EPB)를 해제한다(S204).
그러나, 호출된 작동 부하가 초기 설정값 이상이면, 추가할 갭 확보시간을 계산한다(S203).
즉, 초기 설정된 갭 확보시간에 의해서는 증가된 작동 부하의 영향으로 충분한 갭을 확보할 수 없으므로, 충분한 갭 확보를 위하여 추가할 갭 확보시간을 계산하는 것이다.
여기서, 추가할 갭 확보시간은 초기 설정값에 추가할 부하 가중치(WF; Weight Factor)를 곱하여 산출할 수 있다(예 : 초기 설정값 * 추가 부하 가중치).
이와 같이 추가할 갭 확보시간이 계산되면 계산된 갭 확보시간을 이용하여 전자식 주차 브레이크를 해제한다(S204).
이처럼 본 발명은 작동 부하가 증가할 경우에도 그에 대응하여 충분한 갭 확보시간을 계산함으로써 안정적인 갭을 확보할 수 있다.
도 6은 도 5에 있어서 추가 부하 가중치에 대한 설명을 위한 예시도로서, 도 6에 도시된 바와 같이, 추가 부하 가중치는 초기 설정치(SET B) 대비 제1 설정치(SET A)까지 초기 값을 유지하고 추가로 제2 설정치(SET C)가 될 때까지 초기 설정치(SET A) 대비 상기 제1 설정치(SET A) 만큼 램프로 증대하여 안정적인 해제 갭이 확보되도록 한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
7 : 피스톤
10 : 브레이크 패드
12 : 너트

Claims (4)

  1. 전자식 주차 브레이크의 작동 모드로 진입하는 단계;
    상기 전자식 주차 브레이크의 작동 전 무부하 상태의 정보를 저장하는 단계;
    상기 무부하 상태의 정보를 저장한 후 상기 전자식 주차 브레이크를 작동하는 단계;
    상기 전자식 주차 브레이크의 해제 모드로 진입하는 단계;
    저장된 상기 무부하 상태의 정보를 이용하여 추가 갭 확보 시간을 산출하는 단계; 및
    산출된 상기 추가 갭 확보 시간을 이용하여 상기 전자식 주차 브레이크를 해제하는 단계를 포함하는 전자식 주차 브레이크의 제어 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 무부하 상태의 정보를 저장하는 단계는,
    상기 전자식 주차 브레이크의 작동 전 무부하 상태에서의 작동 부하를 검출하는 단계; 및
    검출된 상기 작동 부하가 기 설정된 정상 작동부하 이상인지 판단하는 단계;
    상기 판단 결과, 상기 작동 부하가 상기 정상 작동부하 이상이면, 메모리에 검출된 상기 작동 부하를 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크의 제어 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 추가 갭 확보 시간을 산출하는 단계는,
    메모리에 기 저장되어 있는 작동 부하를 호출하는 단계;
    호출된 상기 작동 부하와 초기 설정값을 비교하는 단계; 및
    상기 비교 결과, 호출된 상기 작동 부하가 상기 초기 설정값 이상이면, 상기 추가 갭 확보시간을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크의 제어 방법.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 추가 갭 확보시간을 계산하는 단계에서
    상기 추가 갭 확보시간은 상기 초기 설정값에 추가 부하 가중치를 곱하여 산출되는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크의 제어 방법.
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