KR20160053405A - 전자식 주차 브레이크 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휠 각각의 펄스를 기반으로 속도를 측정하는 단계; 휠 각각의 속도를 이용하여 차량이 미끄러지는지 여부를 판단하는 단계; 및 차량이 미끄러지는 것으로 판단되면, 휠 각각의 펄스 개수를 이용하여 휠펄스 슬립비를 계산하고, 계산된 휠펄스 슬립비에 따라 리클램핑을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전자식 주차 브레이크 제어 방법{ELECTRONIC PARKING BRAKE CONTROL METHOD}

본 발명은 전자식 주차 브레이크 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 펄스로 각 휠의 속도를 측정하고 측정된 속도를 토대로 차량이 미끄러지는지 여부를 판단하여 차량이 미끄러지는 것으로 판단되면, 휠펄스 슬립비를 계산하여 이 휠펄스 슬립비에 따라 휠락을 해제하여 리클램핑을 수행하는 전자식 주차 브레이크 제어 방법에 관한 것이다.

EPB(Electronic Parking Brake)는 차량 시동이 꺼진 상태에서 차량의 주차 안정성을 확보하기 위해 3분간 휠속의 발생 정도를 모니터링한다. 만약 3분 동안 4개 중 2개 이상의 휠 속이 감지된 경우, EPB는 휠의 제동력이 부족하다고 판단하여 최대 제동력으로 EPB 모터를 작동시킨다. 이러한 기능을 RAR(Roll Away Reclamp)라 한다.

종래의 EPB는 모니터링하는 휠 속도를 CAN(Controller Area Nework)을 통해 20ms 마다 취득하며, 최소 0.03KPH의 속도로 표현되므로 바퀴의 저속 움직임을 모니터링하는 데는 한계가 있다. 또한 EPB는 전방 휠과 후방 휠 구분없이 단순히 휠 속도 4개 중 2개 이상의 휠 속도만 모니터링하므로, 실제적으로 후방 휠의 제동력 부족인지 아니면 전방 휠이 잠긴 상태(WHL_SPD_RR = 0 / WHL_SPD_RL = 0)에서 차가 미끄러지는 것인지를 판단하지 않고 리클램프(Reclamp)를 동작시킨다. 그 결과, EPB는 전방 휠이 잠긴 상태(WHL_SPD_RR = 0 / WHL_SPD_RL = 0)에서 차가 미끄러지는 경우에는 리클램프로는 차량 안정성을 확보하기 어렵다.

더욱이, 종래에는 RAR 기능으로 인해 경사진 빙판길에서 휠락(Wheel Locking)이 발생하여 차량이 움직이더라도 EPB 기능으로 차량의 움직임을 제어할 수 없었다. 이는 EPB로 인해 휠락이 발생할 경우 EPB가 잡고 있는 후륜은 휠속이 0이 되는 반면 차량은 움직이므로 전륜에 휠속이 발생하기 때문이다. 이로 인해 RAR이 더 수행하면 잠긴 휠에 더 큰 제동력을 가하게 되고, 오히려 EPB 모터와 켈리퍼에 손상만 가중하게 될 뿐 차량의 움직임은 제어하지 못한다. 또한 EPB 작동음은 들리는 데 차량이 움직이므로, 운전자는 기능 오류 등으로 잘못 판단할 수 있는 문제점이 있었다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 특허등록공보 제10-1303757호(2013.08.29)에 개시되어 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 펄스로 각 휠의 속도를 측정하고 측정된 속도를 토대로 차량이 미끄러지는지 여부를 판단하여 차량이 미끄러지는 것으로 판단되면, 휠펄스 슬립비를 계산하여 이 휠펄스 슬립비에 따라 휠락을 해제하여 리클램핑을 수행하는 전자식 주차 브레이크 제어 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 빙판길에 주차시 차량이 미끄러지는 현상을 감소시켜 주차 안정성을 높일 수 있도록 한 전자식 주차 브레이크 제어 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 전자식 주차 브레이크 제어 방법은 휠 각각의 펄스를 기반으로 속도를 측정하는 단계; 상기 휠 각각의 속도를 이용하여 차량이 미끄러지는지 여부를 판단하는 단계; 및 차량이 미끄러지는 것으로 판단되면, 상기 휠 각각의 펄스 개수를 이용하여 휠펄스 슬립비를 계산하고, 계산된 상기 휠펄스 슬립비에 따라 리클램핑을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 휠 각각의 속도는 상기 휠 각각의 펄스 개수를 이용하여 측정되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 휠 각각의 속도는 상기 휠 각각의 최저 속도인 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 차량이 미끄러지는지 여부를 판단하는 단계는 전륜 휠의 속도가 0km/h를 초과하고 후륜 휠의 속도가 0km/h이면, 차량이 미끄러지는 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 휠펄스 슬립비는 전륜 휠의 펄스 개수에서 후륜 휠의 펄스 개수를 차감한 값을 전륜 휠의 펄스 개수로 나누어 산출하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 리클램핑 기능을 수행하는 단계는 상기 휠펄스 슬립비가 기 설정된 임계값 미만인지 여부에 따라 상기 리클램핑 기능을 수행하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 리클램핑을 수행하는 단계는 상기 휠펄스 슬립비가 상기 임계값 이상이면 주차 브레이크를 통해 휠락을 해제하는 릴리즈 기능을 수행하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 리클램핑을 수행하는 단계는 상기 휠펄스 슬립비가 상기 임계값 이상일 때마다 주차 브레이크를 단계적으로 제어하여 휠락을 점진적으로 해제하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 리클램핑 기능을 수행하는 단계는 상기 리클램핑 기능을 설정횟수 이하로 수행하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 펄스로 각 휠의 속도를 측정하고 측정된 속도를 토대로 차량이 미끄러지는지 여부를 판단하여 차량이 미끄러지는 것으로 판단되면, 휠펄스 슬립비를 계산하여 이 휠펄스 슬립비에 따라 휠락을 해제하여 리클램핑을 수행하여 주차시 차량이 미끄러지는 현상을 감소시키고, 주차 안정성을 향상시킨다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크 제어 장치의 블럭 구성도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스에 대한 데이터를 나타낸 도면이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크 제어 방법의 순서도이다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크 제어 방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 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 이용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야할 것이다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크 제어 장치의 블럭 구성도이고, 도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스에 대한 데이터를 나타낸 도면이다.

도 1 을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크 제어 장치는 휠속도 센서(10), EPB(Electronic Parking Brake) 제어부(20) 및 EPB 액추에이터(30)를 포함한다.

휠속도 센서(10)는 차량의 휠(FL, RR, RL, FR) 각각에 설치되어 각 휠 회전시 도 2 에 도시된 바와 같은 펄스의 개수와 방향성 데이터 등을 EPB 제어부(20)에 전달한다. 휠속도 센서(10)는 각 휠이 회전할 경우 전기적인 펄스를 발생시키고, 이 펄스를 송출하도록 되어 있다. 즉 휠의 둘레 길이는 일정하므로 휠 펄스 하나당의 휠의 이동거리를 알 수 있고, 이를 기반으로 속도를 측정할 수 있다. 이 경우, EPB 제어부(20)는 휠속도 센서(10)에 의해 검출된 펄스의 개수와 방향성 데이터를 기반으로 각 휠의 속도를 측정한다.

EPB 액추에이터(30)는 솔레노이드 밸브(미도시)나 모터(미도시) 등을 포함하며, EPB 제어부(20)의 제어신호에 응답하여 주차 브레이크를 릴리즈(release)하거나 리클램핑(reclamping)시킨다. EPB 액추에이터(30)는 그 동작 방식에 따라 케이블 풀러(Cable puller) 방식, 모터 온 캘리퍼(Motor-On-Caliper) 방식, 압력 주차 브레이크(Hydraulic Parking Brake) 방식 등으로 구분된다. 본 실시예에서는 캘리퍼 방식을 예시로 설명한다.

EPB 제어부(20)는 차량의 휠 각각의 속도를 측정하고, 측정된 휠 각각의 속도를 이용하여 차량이 미끄러지는지 여부를 판단하며, 판단 결과 차량이 미끄러지는 것으로 판단되면, 휠 각각의 속도를 이용하여 휠펄스 슬립비를 계산한 후, 계산된 휠펄스 슬립비에 따라 리클램핑을 수행한다.

더욱 상세히 설명하면, EPB 제어부(20)는 휠속도 센서(10) 각각으로부터 입력받은 펄스의 개수를 휠 각각의 속도를 계산한다. 이를 통해 휠이 매우 천천히 회전하더라도 차량의 움직임을 검출할 수 있다. EPB 제어부(20)는 상기한 바와 같이 휠이 매우 천천히 움직이더라도, 예를 들어 20ms 마다 취득한 펄스의 개수와 방향성 데이터를 활용하여 휠속도 및 차량이 움직이는 방향 등을 감지할 수 있다. 여기서, 차량이 움직이는 방향은 +/- 값을 부여하여 구분될 수 있다. EPB 제어부(20)는 휠속도를 측정하는 과정에서, 노이즈를 제거하기 위해 필터링 과정을 거치고 평균값을 계산한 후, 최종적으로 휠 각각의 최저 속도(Low_WheelSpeed)를 계산한다. 참고로, 본 실시예에서는 휠 각각의 속도로 최저 속도(Low_WheelSpeed)를 이용하는 것을 예시로 설명하였으나, 본 발명의 기술적 범위는 이에 한정되지 않고 최고 속도 등을 이용할 수도 있다.

최저 속도(Low_WheelSpeed)를 구하는 식은 Low_WheelSpeed=[20ms당 휠 펄스의 개수×(휠반경×2π/총 톤휠 수)×(KPH환산인자)]이다. 참고로, 톤 휠 수와 휠 반경은 차량 사양에 따라 다양하게 적용될 수 있다.

한편, 상기한 바와 같이 각 휠의 속도를 측정하면, EPB 제어부(20)는 측정된 휠 각각의 속도를 이용하여 차량이 미끄러지는지 여부를 판단한다. 이 경우, 차량이 미끄러지는지 여부는 전륜 휠과 후륜 휠의 속도를 기반으로 판단될 수 있다. 즉, EPB 제어부(20)는 전륜 휠의 속도가 0km/h를 초과하고 후륜 휠의 속도가 0km/h이면, 차량이 미끄러지는 것으로 판단한다. 통상적으로 캘리퍼가 정차 상태에서 후륜 휠을 체결하였더라도 노면 상태와 같은 외부 상황에 의해 차량이 미끄러질 수 있다. 이러한 경우 차량은 천천히 미끄러지며, 전륜 휠은 잠겨있지 않으므로 차속과 동일하게 바퀴가 움직이지만, 후륜은 휠락 상태로 움직이지 않는다. 이에, EPB 제어부(20)는 상기한 바와 같이 전륜 휠과 후륜 휠의 속도차 등을 사용하여 차량이 미끄러지는지 여부를 판단할 수 있다.

상기한 바와 같이 차량이 미끄러지러지는 것으로 판단되면, EPB 제어부(20)는 휠 각각의 펄스를 이용하여 휠펄스 슬립비를 계산한 후, 계산된 휠펄스 슬립비에 따라 리클램핑을 수행한다.

즉, EPB 제어부(20)는 주차 브레이크를 해제하는 릴리즈(Release)/주차 브레이크를 작동시키는 어플라이(Apply) 시점과 양, 및 Static Apply Function으로 특정 체결력으로 잠겨져 있는 상태에서는 노면 상태 또한 추정이 불가능한 점을 고려하여 휠펄스 슬립비를 계산한다.

휠펄스 슬립비는 전륜 휠의 펄스 개수에서 후륜 휠의 펄스 개수를 차감한 값을 전륜 휠의 펄스 개수로 나누어 산출((Front Wheel Pulse - Rear Wheel Pulse) / Front Wheel Pulse)될 수 있다. 이러한 휠펄스 슬립비는 현재 휠락이 걸려 있는 상태를 수치적으로 나타낸 것이다.

이어, EPB 제어부(20)는 휠펄스 슬립비가 기 설정된 임계치와 비교하여 휠펄스 슬립비가 임계치 이상이면 릴리즈 기능을 수행한다. 이 경우 EPB 제어부(20)는 주차 브레이크를 단계적으로 제어하여 휠락을 점진적으로 해제한다.

한편, EPB 제어부(20)는 휠펄스 슬립비가 기 설정된 임계치 미만이면 후륜 휠의 록킹이 해제된 것으로 판단하여 EPB 액추에이터(30)를 통해 리클램핑 기능을 수행한다. 이 경우, EPB 제어부(20)는 모터의 손상을 방지하기 위해 리클램핑 횟수를 설정횟수 예를 들어 3회 이하로 제한한다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크 제어 방법을 도 3 을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크 제어 방법의 순서도이다.

도 3 을 참조하면, 차량의 휠(FL, RR, RL, FR) 각각에 설치된 휠속도 센서(10)가 각 휠(FL, RR, RL, FR)의 회전에 따른 펄스의 개수와 방향성 데이터 등을 EPB 제어부(20)에 전달한다.

이에, EPB 제어부(20)는 펄스의 개수와 방향성 데이터를 이용하여 각 휠의 속도를 측정한다(S10).

각 휠의 속도가 측정되면, EPB 제어부(20)는 전륜 휠의 속도가 0km/h를 초과하고 후륜 휠의 속도가 0km/h인지 여부를 판단하여 차량이 미끄러지는지 여부를 판단한다(S20).

단계(S20)에서의 판단 결과, 차량이 미끄러지는 것으로 판단되면, EPB 제어부(20)는 전륜 휠의 펄스 개수에서 후륜 휠의 펄스 개수를 차감한 값을 전륜 휠의 펄스 개수로 나누어 휠펄스 슬립비를 계산한다(S30).

휠펄스 슬립비가 계산되면, EPB 제어부(20)는 휠펄스 슬립비를 임계값과 비교하여 휠펄스 슬립비가 임계값 미만인지 여부를 판단한다(S40).

단계(40)에서의 판단 결과 휠펄스 슬립비가 임계값 이상이면, EPB 제어부(20)는 EPB 액추에이터(30)를 통해 릴리즈 기능을 수행하여 주차 브레이크를 해제시킨다(S50)

이 경우, EPB 제어부(20)는 주차 브레이크를 완전히 해제시키지 않고, 주차 브레이크를 단계적으로 제어하여 점진적으로 해제시킨다.

이후, 단계(S10)으로 리턴하여 상기한 과정(S10~S40)을 다시 수행한다.

한편, 상기한 과정을 반복할 경우에는, 릴리즈 기능이 단계적으로 수행되므로, 결국 휠펄스 슬립비가 임계값 미만인 상태가 되고, 이때 EPB 제어부(20)는 EPB 액추에이터(30)를 제어하여 리클램핑시킨다(S60).

즉, 휠펄스 슬립비가 임계값 이상인 경우는 휠락 상태로 차량이 미끄러지고 있는 상태이므로, 이 경우에는 제동력이 없다. 따라서, 휠펄스 슬립비가 임계값 이상일 때마다 주차 브레이크를 일부 해제하는, 즉 릴리즈 기능을 단계적으로 수행하여 휠락이 점차 해제되도록 하고, 이어 휠펄스 슬립비가 임계값 미만이 되면 리클램핑시켜 제동력을 형성함으로써, 차량을 정지시킨다.

상기한 바와 같이 리클램핑 기능을 수행한 후에는, EPB 제어부(20)는 리클램핑을 수행한 리클램핑 횟수를 카운트(S70)하고, 카운트된 리클램핑 횟수가 기 설정된 설정횟수를 초과하는지 여부를 판단한다(S80).

단계(S80)에서의 판단 결과 리클램핑 횟수가 설정횟수 이하이면 상기한 단계(S10)으로 리턴하여 상기한 단계(S10~S70)을 수행하고, 반면에 리클램핑 횟수가 설정횟수를 초과하면 종료한다. 이와 같이 리클램핑 횟수를 설정횟수 이하로 제한함으로써, 모터의 손상을 방지할 수 있다.

이와 같은 본 실시예는 펄스로 각 휠의 속도를 측정하고 측정된 속도를 토대로 차량이 미끄러지는지 여부를 판단하여 차량이 미끄러지는 것으로 판단되면, 휠펄스 슬립비를 계산하여 이 휠펄스 슬립비에 따라 휠락을 해제하여 리클램핑을 수행하여 주차시 차량이 미끄러지는 현상을 감소시키고, 주차 안정성을 향상시킨다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.

10: 휠속도 센서
20: EPB 제어부
30: EPB 액추에이터

Claims (9)

1. 휠 각각의 펄스를 기반으로 속도를 측정하는 단계;
   상기 휠 각각의 속도를 이용하여 차량이 미끄러지는지 여부를 판단하는 단계; 및
   차량이 미끄러지는 것으로 판단되면, 상기 휠 각각의 펄스 개수를 이용하여 휠펄스 슬립비를 계산하고, 계산된 상기 휠펄스 슬립비에 따라 리클램핑을 수행하는 단계를 포함하는 전자식 주차 브레이크 제어 방법.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 휠 각각의 속도는 상기 휠 각각의 펄스 개수를 이용하여 측정되는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크 제어 방법.
   
3. 제 2 항에 있어서, 상기 휠 각각의 속도는 상기 휠 각각의 최저 속도인 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크 제어 방법.
   
4. 제 1 항에 있어서, 상기 차량이 미끄러지는지 여부를 판단하는 단계는
   전륜 휠의 속도가 0km/h를 초과하고 후륜 휠의 속도가 0km/h이면, 차량이 미끄러지는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크 제어 방법.
   
5. 제 1 항에 있어서, 상기 휠펄스 슬립비는 전륜 휠의 펄스 개수에서 후륜 휠의 펄스 개수를 차감한 값을 전륜 휠의 펄스 개수로 나누어 산출하는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크 제어 방법.
   
6. 제 1 항에 있어서, 상기 리클램핑 기능을 수행하는 단계는
   상기 휠펄스 슬립비가 기 설정된 임계값 미만인지 여부에 따라 상기 리클램핑 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크 제어 방법.
   
7. 제 6 항에 있어서, 상기 리클램핑을 수행하는 단계는
   상기 휠펄스 슬립비가 상기 임계값 이상이면 주차 브레이크를 통해 휠락을 해제하는 릴리즈 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크 제어 방법.
   
8. 제 7 항에 있어서, 상기 리클램핑을 수행하는 단계는
   상기 휠펄스 슬립비가 상기 임계값 이상일 때마다 주차 브레이크를 단계적으로 제어하여 휠락을 점진적으로 해제하는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크 제어 방법.
   
9. 제 6 항에 있어서, 상기 리클램핑 기능을 수행하는 단계는
   상기 리클램핑 기능을 설정횟수 이하로 수행하는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크 제어 방법.

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