KR20220146522A - 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어장치 - Google Patents

전자식 주차 브레이크 시스템의 제어장치 Download PDF

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KR20220146522A
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하정래
김민호
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에이치엘만도 주식회사
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Abstract

본 발명은 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어장치에 관한 것으로, 전자식 주차 브레이크에 구동력을 제공하는 제1 모터와 제2 모터에 각각 연결되어 제1 모터와 제2 모터를 제어하는 복수의 드라이버 회로, 복수의 코어 프로세서를 갖고 EPB(electric parking brake) 스위치 신호 수신에 따라 제1 전원을 공급받는 제1 드라이버 회로 및 제2 드라이버 회로와 연결되는 제1 MCU(micro control unit) 및 적어도 하나의 코어 프로세서를 갖고 제2 전원을 공급받는 제3 드라이버 회로와 연결되는 제2 MCU를 포함하며 다른 실시 예로도 적용이 가능하다.

Description

전자식 주차 브레이크 시스템의 제어장치
본 발명은 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어장치에 관한 것이다.
최근에 출시되는 차량들은 주차 브레이크의 구동을 전자적으로 제어하는 전자식 주차 브레이크(electronic parking brake; EPB) 장치가 사용되고 있고, EPB 장치는 통상의 디스크 브레이크에 장착되어 주차 브레이크의 기능을 수행한다.
전자식 주차 브레이크 장치는 운전자가 수동으로 주차 브레이크를 작동시키지 않더라도 간단한 스위치 조작 또는 전반적인 제어를 수행하는 전자제어유닛(electronic control unit, ECU)의 제어 판단에 따라 자동으로 주차 브레이크를 작동 또는 해제할 수 있도록 한다. 이러한 전자식 주차 브레이크 장치는 제동력을 발생시키는 모터를 구동시키는 액츄에이터와 액츄에이터를 제어하기 위한 마이크로 컨트롤 유닛(micro control unit, MCU)으로 구성된다.
최근 자율주행자동차나 전기자동차에 대한 관심이 높아지면서 브레이크 시스템 또한 유압식 시스템 대신 전자식 마스터 부스터를 사용하는 등 발전이 있어왔다. 그 결과, 브레이크 잠김 방지 시스템(ABS: Anti-lock Brake System)과 전자식 주행 안정화 제어 시스템(ESC: Electric Stability Control)이 통합되어 구축된 통합 전자 브레이크 시스템(IDB: Integrated Dynamic Brake)이 개발되었다. 이러한, IDB 시스템은 일반 주행 중 동작되는 서비스 브레이크(service brake)뿐 아니라, 파킹 브레이크(parking brake)를 모두 제어할 수 있으므로, 브레이크 시스템의 소형화와 경량화가 가능 해졌고 다양한 기능을 제공하면서도 안정성 또한 대폭 향상되는 결과를 가져왔다.
IDB 시스템은 많은 부분이 전자장비로 이루어져 있기 때문에 전자식 주차 브레이크 장치의 동작에 대한 신뢰성을 증가시키기 위해 상기와 같은 ECU는 복수개의 MCU를 포함하고, 복수개의 MCU 중에서 메인 MCU가 복수의 액츄에이터를 모두 제어한다. 따라서, 메인 MCU에 결함이 발생한 경우 액츄에이터의 동작을 제어하지 못하는 문제점이 발생한다.
이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 실시 예들은 액츄에이터를 추가로 구비하고 복수개의 MCU 중 어느 하나의 MCU에 결함 발생 시 다른 하나의 MCU를 이용하여 추가로 구비된 액츄에이터를 구동하는 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 실시 예들은 어느 하나의 액츄에이터에 컷오프 회로를 구현한 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어장치는, 전자식 주차 브레이크에 구동력을 제공하는 제1 모터와 제2 모터에 각각 연결되어 상기 제1 모터와 제2 모터를 제어하는 복수의 드라이버 회로, EPB(electric parking brake) 스위치 신호 수신에 따라 제1 전원을 공급받는 제1 드라이버 회로 및 제2 드라이버 회로와 연결되는 제1 MCU(micro control unit) 및 제2 전원을 공급받는 제3 드라이버 회로와 연결되는 제2 MCU를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제2 드라이버 회로는, 제1 스위치가 온 상태일 때 상기 제1 전원을 공급받는 것을 특징으로 한다.
또한, 제3 드라이버 회로는, 제2 스위치가 온 상태일 때 상기 제2 전원을 공급받는 것을 특징으로 한다.
또한, 제2 스위치는, 상기 제1 MCU가 정상동작 시에 오프되고, 상기 제1 MCU에 결함발생 시에 온되는 것을 특징으로 한다.
또한, 제2 MCU는, 상기 제1 MCU에 결함발생 시에 차량 내부 통신을 통해 상기 EPB 스위치 신호를 수신하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제3 드라이버 회로는, 상기 제1 MCU가 정상동작 시에 상기 제2 MCU의 오동작을 방지하기 위한 컷오프 스위치를 더 포함하고, 상기 컷오프 스위치는 상기 제3 드라이버 회로의 로우암과 그라운드 사이에 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 제1 MCU와 상기 제2 MCU는 데이터 버스를 통해 통신을 수행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제1 드라이버 회로와 상기 제2 드라이버 회로는, 각각 제1 모터 및 제2 모터를 구동시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 제3 드라이버 회로는, 상기 제2 모터를 구동시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 MCU는 복수의 코어 프로세서를 가지고, 상기 제2 MCU는 적어도 하나의 코어 프로세서를 가지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 MCU와 상기 제2 MCU는 별도의 PCB에 구현되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2 MCU는, 상기 제1 MCU에 결함발생 시에 차량 내부 통신을 통해 P-lock 스위치 신호를 수신하고, 상기 제2 스위치를 온시켜 상기 제3 드라이버 회로를 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제3 드라이버 회로는, 상기 제3 드라이버 회로의 로우암과 그라운드 사이에 구비되는 컷오프 스위치; 를 더 포함하고, 상기 제1 MCU에 결함발생 시에 상기 컷오프 스위치를 온하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2 MCU는, 상기 제1 MCU에 결함발생 시에 차량 내부 통신을 통해 WSS 센싱신호를 수신하고, 상기 WSS 센싱신호로부터 식별된 휠 속도가 0임에 기초하여 상기 제2 스위치를 온시켜 상기 제3 드라이버 회로를 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제3 드라이버 회로는, 상기 제3 드라이버 회로의 로우암과 그라운드 사이에 구비되는 컷오프 스위치; 를 더 포함하고, 상기 제1 MCU에 결함발생 시에 상기 컷오프 스위치를 온하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어장치는, 액츄에이터를 추가로 구비하고 복수개의 MCU 중 어느 하나의 MCU에 결함 발생 시 다른 하나의 MCU를 이용하여 추가로 구비된 액츄에이터를 구동함으로써 전자식 주차 브레이크 장치의 리던던시를 확보할 수 있는 효과가 있다.
또한, 같이 본 발명에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어장치는, 어느 하나의 액츄에이터에 컷오프 회로를 구현하고, 어느 하나의 MCU에 의해 복수의 액츄에이터가 정상적으로 구동될 때 컷오프 회로에 의해 다른 하나의 MCU의 오동작을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템의 개략적인 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 제동장치의 개략적인 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템의 다른 동작 경로를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템의 다른 동작 경로를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
본 발명의 실시 예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이며, 아래에 설명되는 실시 예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시 예는 본 발명을 더욱 충실하고 완전하게 하며 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시 예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는"포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.　
이하, 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 실시 예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템의 개략적인 구조를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 전자식 주차 브레이크 시스템은 크게 브레이크 페달, 차량의 휠(101, 103, 105, 107), 각각의 휠(101, 103, 105, 107)에 제동력을 가하는 캘리퍼(102, 104, 106, 108), 각각의 휠(101, 103, 105, 107)의 회전 속도를 확인하는 WSS(wheel speed sensor, 121, 123, 125, 127), PTS(129), 차량의 후륜(105, 107)에 외력을 통해 전자식으로 작동할 수 있도록 형성된 주차 브레이크의 구동을 제어하는 모터(111, 113) 및 제동장치(200)를 포함한다.
제1 휠(101)과 제2 휠(103)은 차량 전방에 형성되고, 제1 휠(101)과 제2 휠(103)에는 브레이크 페달에 외력이 발생될 때, 각각의 휠(101, 103)에 제동력을 가하는 제1 캘리퍼(102)와 제2 캘리퍼(104)가 형성된다. 또한, 제3 휠(105)과 제4 휠(107)은 차량 후방에 형성되고, 제3 휠(105)과 제4 휠(107)에는 브레이크 페달에 외력이 발생될 때, 각각의 휠(105, 107)에 제동력을 가하는 제3 캘리퍼(106)와 제4 캘리퍼(108)가 형성된다. 아울러, EPB(electric parking brake) 스위치에 외력이 발생되면 전자식으로 작동하는 주차 브레이크를 구동하여 차량의 휠(105, 107)의 구동을 제어하는 제1 모터(111)와 제2 모터(113)가 형성된다.
또한, WSS(121, 123, 125, 127)는 휠 회전 속도를 확인하여 제동장치(200)로 제공하고, PTS(129)는 페달센서로, 차량의 외부에서 브레이크 페달에 발생되는 외력을 감지하여 제동장치(200)로 제공한다. 제동장치(200)는 PTS(129)로부터 제공되는 신호를 기반으로 캘리퍼(102, 104, 106, 108)를 동작시켜 각각의 휠(101, 103, 105, 107)에 제동력을 가한다.
도 2는 도 1에 도시된 제동장치의 개략적인 구조를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 제동장치(200)는 크게 리저버(201), 마스터실린더(203), 액압공급장치(205), 밸브서킷(207), MPS(209), ECU(211)를 포함할 수 있다.
리저버(201)에는 유로를 따라 흘러 압력을 생성하기 위한 가압매체가 저장된다. 가압매체는 밸브의 조절에 따라 필요한 곳으로 흐르게 된다. 도시되지 않았으나, 리저버(201)의 유로에는 시뮬레이터 밸브가 생성되어 리저버(201)와 마스터실린더(203) 사이에의 가압 매체의 흐름을 제어한다. 정상 동작 시에 시뮬레이터 밸브는 열려 있어 사용자가 리저버(201)와 마스터실린더(203)를 연동시키고, 비정상 모드에서는 시뮬레이터 밸브가 닫혀서 마스터실린더(203)의 가압 매체는 백업유로를 통해 휠 실린더 제어를 위한 밸브들로 전달된다.
마스터실린더(203)는 운전자가 브레이크 페달을 밟으면 내부에 수용된 브레이크 오일 등의 가압매체를 가압 및 토출한다. 이에 의해 운전자에게 브레이크 답력에 따른 반력을 제공한다. 아울러, PTS(129)는 차량의 외부에서 브레이크 페달에 발생되는 외력을 감지하여 ECU(211)로 제공한다.
액압공급장치(205)는 페달의 위치에 따라 액압을 생성하여 휠(101, 103, 105, 107)의 휠 실린더에 전달하여 차량의 제동이 이루어지게 된다. 액압을 생성하기 위해서 액압공급장치(205)는 모터를 포함한다. 또한, 제동장치(200)는 MPS(209)를 포함한다. MPS(209)는 모터 위치 센서로, 액압공급장치(205)에 포함된 모터의 정확한 회전 위치를 측정하여 ECU(211)로 제공한다.
밸브서킷(207)은 액압공급장치(205)와 휠 실린더 사이의 유로를 제어하는 복수의 릴리프 밸브, 마스터실린더(203)와 휠 실린더 사이의 유로를 제어하는 복수의 아웃렛 밸브, 페달감을 형성하기 위한 시뮬레이터 밸브 및 마스터실린더(203)와 휠 실린더 사이의 백업 유로를 제어하는 컷밸브 등을 제어할 수 있다.
아울러, ECU(211)는 P-Lock 스위치(251), EPB 스위치(253), PTS(129), MPS(209) 및 복수의 WSS(121, 123, 125, 127)로부터 센싱신호를 제공받고, 제공된 센싱신호에 대응되는 동작을 수행한다. 보다 구체적으로, 운전자에 의해 브레이크 페달이 눌려지면, PTS(129)는 브레이크 페달이 눌려짐의 정도를 감지하고, PTS(129)는 이를 ECU(211)로 제공한다.
ECU(211)는 차량의 주행이 정지한 이후에 P-lock 스위치(251)를 통해 P-lock 스위치 신호가 수신되면, 복수의 휠(101, 103, 105, 107) 각각에 형성된 캘리퍼(102, 104, 106, 108)를 작동시킨다. 보다 구체적으로, ECU(211)는 P-lock 스위치(251)를 통해 P-lock 스위치 신호가 수신되면, 밸브서킷(207)으로 액압공급장치(205)와 휠 실린더 사이의 유로를 제어하는 복수의 릴리프 밸브를 제어하는 신호를 전송한다.
ECU(211)는 주차 상태임을 감지하기 위해 WSS(121, 123, 125, 127)로부터 휠(101, 103, 105, 107)의 속도를 제공받는다. 또한, ECU(211)는 차량의 주행이 정지한 이후에 EPB스위치(253)를 통해 EPB스위치 신호가 수신되면, 차량의 후방에 형성된 제3 휠(105) 및 제4 휠(107) 각각에 형성된 주차 브레이브의 구동을 제어하기 위해 제1 모터(111)와 제2 모터(113)를 작동시킨다. 이와 같이, ECU(211)를 포함하는 전자식 주차 브레이크 시스템(250)을 이용하여 차량의 리던던시를 확보하는 다양한 실시 예는 하기의 도 3 내지 도 4를 이용하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템(250)은 ECU(211)와 모터(111, 113)을 포함할 수 있다. ECU(211)는 ASIC(310), 제1 MCU(320), 제1 드라이버 회로(371), 제2 드라이버 회로(372), PMIC(340), 제2 MCU(350) 및 제3 드라이버 회로(373)를 포함한다. 제1 드라이버 회로(371) 및 제2 드라이버 회로(372)는 휠(101, 103, 105, 107)에 제동력을 발생시키는 모터를 구동시키는 액츄에이터의 일 구성요소이다. 도시되진 않았으나, 제1 MCU(320) 및 제2 MCU(350)은 각각 MCU와 모터 드라이버 IC를 포함한다. 아울러, 제1 MCU(320)에 포함된 MCU는 복수의 코어 프로세서를 갖고, 제2 MCU(350)에 포함된 MCU는 적어도 하나의 코어 프로세서로 구현될 수 있다. 또한, 제1 MCU(320)와 제2 MCU(350)는 별도의 PCB(Printed Circuit Board)에 구현되어 동작할 수 있다.
PMIC(340)는 WD카운터(이하, WD라고 함)를 포함한다. WD은 제2 MCU(350)의 동작을 감지한다. 제2 MCU(350)가 멀티코어 프로세서일 경우 PMIC(340)는 WD를 포함하지 않을 수 있다. 또한, 제1 드라이버 회로(371)는 제1 모터(111)에 연결되고, 제2 드라이버 회로(372)와 제3 드라이버 회로(373)는 제2 모터(113)에 연결된다.
ASIC(310)과 PMIC(340)는 차량의 배터리로부터 전원을 공급받는다. 이때, ASIC(310)은 제1 전원을 공급받고, PMIC(340)는 제2 전원을 공급받을 수 있다. 제1 전원과 제2 전원이 동일한 배터리에서 출력되거나 서로 다른 배터리에 의해 출력될 수 있으며, 제1 전원과 제2 전원의 전압은 동일 또는 상이할 수 있다. ECU(211)는 동일한 배터리에서 출력되는 제1 전원과 제2 전원의 전압을 상이하게 할 수 있는 변압기(미도시)를 구비할 수 있다.
ASIC(310)는 제1 전원을 기반으로 제1 MCU(320)에 전원을 공급하고, PMIC(340)는 제2 전원을 기반으로 제2 MCU(350)에 전원을 공급한다. 아울러, 제1 전원은 제1 드라이버 회로(371) 및 제2 드라이버 회로(372)로 공급되고, 제2 전원은 제3 드라이버 회로(373)로 공급된다.
제1 MCU(320)가 정상적으로 동작할 때는 제1 전원을 제공하는 전원선과 제2 드라이버 회로(372)를 연결하는 제1 스위치(381)가 온(on) 상태를 유지한다. 제1 MCU(320)가 정상적으로 동작할 때 제1 MCU(320)에 포함된 모터 드라이버 IC는 EPB스위치에서 발생된 EPB스위치 신호를 수신한다. 제1 MCU(320)는 EPB스위치 신호가 수신되면, 수신된 EPB스위치 신호를 제1 MCU(320)와 연결된 제1 드라이버 회로(371)와 제2 드라이버 회로(372)로 제공한다. 이에 따라, 제1 드라이버 회로(371)와 제2 드라이버 회로(372)는 각각 연결된 제1 모터(111)와 제2 모터(113)의 동작을 제어하여 차량의 후륜에 구비된 전자식 주차 브레이크에 구동력을 제공한다.
이와 같이, 제1 MCU(320)가 정상적으로 동작될 때에는 제2 전원을 제공하는 전원선과 제3 드라이버 회로(373)를 연결하는 제2 스위치(382)가 오프상태를 유지하고, 제3 드라이버 회로(373)의 로우암과 그라운드 사이에 연결된 컷오프 스위치(383)가 오프(off)상태를 유지한다. 이를 통해, 제2 MCU(350)와 제3 드라이버 회로(373)가 연결되는 것을 방지하여 방지하여 제1 MCU(320)가 정상적으로 동작할 때 제2 MCU(350)가 구동되는 오동작을 방지할 수 있다.
제1 MCU(320)와 제2 MCU(350)는 데이터 버스를 통해 주기적 또는 실시간으로 통신을 수행한다. 이를 통해, 제2 MCU(350)는 제1 MCU(320)의 결함발생 여부를 확인한다. 제1 MCU(320)에 결함이 발생되면, 제2 전원을 제공하는 전원선과 제3 드라이버 회로(373)를 연결하는 제2 스위치(382)가 온상태로 변환되고, 컷오프 스위치(383)가 온상태로 변환된다.
제2 MCU(350)는 제1 MCU(320)에 결함이 발생됨이 확인되면 CAN통신을 통해 EPB스위치 신호를 수신한다. 이때, EPB스위치 신호의 수신은 제2 MCU(350)에 포함된 모터 드라이버 IC에서 수신한다. 제2 MCU(350)는 EPB스위치 신호가 수신되면 제3 드라이버 회로(373)로 EPB스위치 신호를 제공한다. 이에 따라, 제3 드라이버 회로(373)에 연결된 제2 모터(113)가 동작하여 제2 모터(113에 연결된 전자식 주차 브레이크에 구동력을 제공한다. 이를 통해, 제1 MCU(320)에 결함이 발생되더라도 주차 브레이크의 리던던시를 확보할 수 있다.
도 4 및 도 5는 제1 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템(250)에서 제1 MCU(320)에 결함이 발생되면, 제2 MCU(350)가 동작하는 리던던시 시스템에 관한 추가 실시예를 설명한다.
도 4에서는 제1 MCU(320)에 결함이 발생되면, 제2 전원을 제공하는 전원선과 제3 드라이버 회로(373)를 연결하는 제2 스위치(382)가 온상태로 변환되고, 컷오프 스위치(383)가 온상태로 변환된다. 제2 MCU(350)는 도 2에서 설명한 P-lock 스위치(251)와 연결될 수 있다. 제2 MCU(350)는 P-lock 스위치(251)로부터 P-lock 스위치 신호를 수신하고, 수신된 P-lock 스위치 신호를 기반으로 제3 드라이버 회로(373)에 연결된 제2 모터(113)가 동작하여 제2 모터(113)에 연결된 전자식 주차 브레이크에 구동력을 제공한다. 이를 통해, 제1 MCU(320)에 결함이 발생되더라도 주차 브레이크의 리던던시를 확보할 수 있다.
도 5에서는 제1 MCU(320)에 결함이 발생되면, 제2 전원을 제공하는 전원선과 제3 드라이버 회로(373)를 연결하는 제2 스위치(382)가 온상태로 변환되고, 컷오프 스위치(383)가 온상태로 변환된다. 제2 MCU(350)는 도 2에서 설명한 WSS(121, 123, 125, 127)로부터 차량의 휠(101, 103, 105, 107)의 속도를 포함하는 WSS 센싱신호를 수신한다. 제2 MCU(350)는 WSS로부터 수신한 휠의 속도가 0임을 식별한 경우, 제3 드라이버 회로(373)에 연결된 제2 모터(113)가 동작하여 제2 모터(113)에 연결된 전자식 주차 브레이크에 구동력을 제공한다. 이를 통해, 제1 MCU(320)에 결함이 발생되더라도 주차 브레이크의 리던던시를 확보할 수 있다.
아울러, 본 발명의 제1 실시 예에서는 제1 스위치(381), 제2 스위치(382) 및 컷오프 스위치(383)가 온/오프로 동작하는 FET(field effect transistor)인 것을 예로 설명하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 릴레이 스위치로 구현될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 정상 동작 상태에서는 제1 MCU(320)에서 제1 드라이버 회로(371) 및 제2 드라이버 회로(372) 구동을 통한 2 채널의 모터 동작 수행이 가능하고, 제1 MCU(320)의 결함이 생기는 등 긴급 상황에서는 제2 MCU(350)의 제3 드라이버 회로(373)를 연결하는 1 채널의 모터 동작 수행이 가능하다. 또한, 제2 MCU(350)에 연결된 제3 드라이버 회로(373)를 통해 제2모터(113)를 구동시키는 경우, 다른 드라이버 회로와 연결되어 있지 않으므로 브릿지 회로의 복잡한 스위치 설계를 제거할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템(250)은 ECU(211)와 모터(111, 113)를 포함할 수 있다. ECU(211)는 ASIC(410), 제1 MCU(420), 제1 드라이버 회로(471), 제2 드라이버 회로(472), PMIC(440), 제2 MCU(450) 및 제3 드라이버 회로(473)를 포함한다. 이때, ECU(211)는 제1 드라이버 회로(471)와 제2 드라이버 회로(472)가 각각 컷오프 스위치(484, 485)를 추가로 구비한다는 점에서 제1 실시 예에 기재된 ECU(211)와 차이가 있을 뿐, 다른 구성요소 및 동작은 제1 실시 예와 동일 및 매우 유사하다. 따라서, 제1 실시 예와 상이한 구성 및 동작에 대해서만 설명하기로 한다.
제1 MCU(420)가 정상적으로 동작할 때는 제1 전원을 제공하는 전원선과 제2 드라이버 회로(472)를 연결하는 제1 스위치(481)가 온(on) 상태를 유지한다. 제1 MCU(420)가 정상적으로 동작할 때 제1 MCU(420)에 포함된 모터 드라이버 IC는 EPB스위치에서 발생된 EPB스위치 신호를 수신한다. 제1 MCU(420)는 EPB스위치 신호가 수신되면, 제1 MCU(420)는 EPB스위치 신호를 제1 MCU(420)와 연결된 제1 드라이버 회로(471)와 제2 드라이버 회로(472)로 제공한다. 이에 따라, 제1 드라이버 회로(471)와 제2 드라이버 회로(472)는 각각 연결된 제1 모터(111)와 제2 모터(113)의 동작을 제어하여 차량의 후륜에 구비된 전자식 주차 브레이크에 구동력을 제공한다. 이와 같이, 제1 드라이버 회로(471)와 제2 드라이버 회로(472)가 정상적으로 동작할 때는 제1 드라이버 회로(471)와 제2 드라이버 회로(472)의 로우암과 그라운드 사이에 연결된 각각의 컷오프 스위치(484, 485)가 온(on)상태를 유지한다.
제1 MCU(420)와 제2 MCU(450)는 데이터 버스를 통해 주기적 또는 실시간으로 통신을 수행한다. 이를 통해, 제2 MCU(450)는 제1 MCU(420)의 결함발생 여부를 확인한다. 제1 MCU(420)에 결함이 발생되면, 제2 전원을 제공하는 전원선과 제3 드라이버 회로(473)를 연결하는 제2 스위치(482)가 온상태로 변환되고, 컷오프 스위치(483)가 온상태로 변환된다. 또한, 제3 드라이버 회로(473)가 동작하는 동안에 제1 드라이버 회로(471)와 제2 드라이버 회로(472)가 오동작하는 것을 방지하기 위하여 제1 드라이버 회로(471)와 제2 드라이버 회로(472)에 연결된 각각의 컷오프 스위치(484, 485)가 오프상태를 유지한다.
아울러, 본 발명의 제2 실시 예에서는 제1 스위치(481), 제2 스위치(482) 및 컷오프 스위치(483, 484, 485)가 온/오프로 동작하는 FET(field effect transistor)인 것을 예로 설명하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 릴레이 스위치로 구현될 수 있다.
또한, 본 발명의 제1 실시 예 및 제2 실시 예에서 제1 MCU(320, 420)에 결함 발생 시 제2 MCU(350, 450)를 작동시킨 이후에 차량이 재시동되면 제1 MCU(320, 420)의 상태를 확인한다. 제1 MCU(320, 420)가 정상이면 컷오프 스위치(383, 483)를 오프로 전환한다. 그러나, 차량의 재시동 이후에도 제1 MCU(320, 420)가 여전히 결함상태이면 제3 드라이버 회로(373, 473)의 동작을 제어해야 하므로 컷오프 스위치(383, 483)의 온 상태를 지속적으로 유지할 수 있다. 다만, 이는 제조사의 요구사항에 따라 다르게 적용될 수 있다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정, 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.

Claims (15)

  1. 전자식 주차 브레이크에 구동력을 제공하는 제1 모터와 제2 모터에 각각 연결되어 상기 제1 모터와 제2 모터를 제어하는 복수의 드라이버 회로;
    EPB(electric parking brake) 스위치 신호 수신에 따라 제1 전원을 공급받는 제1 드라이버 회로 및 제2 드라이버 회로와 연결되는 제1 MCU(micro control unit); 및
    제2 전원을 공급받는 제3 드라이버 회로와 연결되는 제2 MCU;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 드라이버 회로는,
    제1 스위치가 온 상태일 때 상기 제1 전원을 공급받는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제3 드라이버 회로는,
    제2 스위치가 온 상태일 때 상기 제2 전원을 공급받는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 스위치는,
    상기 제1 MCU가 정상동작 시에 오프되는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제2 MCU는,
    상기 제1 MCU에 결함발생 시에 차량 내부 통신을 통해 상기 EPB 스위치 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제3 드라이버 회로는,
    상기 제1 MCU가 정상동작 시에 상기 제2 MCU의 오동작을 방지하기 위한 컷오프 스위치;
    를 더 포함하고,
    상기 컷오프 스위치는 상기 제3 드라이버 회로의 로우암과 그라운드 사이에 구비되는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 MCU와 상기 제2 MCU는 데이터 버스를 통해 통신을 수행하는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1 드라이버 회로와 상기 제2 드라이버 회로는,
    각각 제1 모터 및 제2 모터를 구동시키는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제3 드라이버 회로는,
    상기 제2 모터를 구동시키는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 MCU는 복수의 코어 프로세서를 가지고,
    상기 제2 MCU는 적어도 하나의 코어 프로세서를 가지는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 MCU와 상기 제2 MCU는 별도의 PCB에 구현되는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어장치.
  12. 제3항에 있어서,
    상기 제2 MCU는,
    상기 제1 MCU에 결함발생 시에 차량 내부 통신을 통해 P-lock 스위치 신호를 수신하고, 상기 제2 스위치를 온시켜 상기 제3 드라이버 회로를 제어하는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제3 드라이버 회로는,
    상기 제3 드라이버 회로의 로우암과 그라운드 사이에 구비되는 컷오프 스위치;
    를 더 포함하고,
    상기 제1 MCU에 결함발생 시에 상기 컷오프 스위치를 온하는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어장치.
  14. 제3항에 있어서,
    상기 제2 MCU는,
    상기 제1 MCU에 결함발생 시에 차량 내부 통신을 통해 WSS 센싱신호를 수신하고,
    상기 WSS 센싱신호로부터 식별된 휠 속도가 0임에 기초하여 상기 제2 스위치를 온시켜 상기 제3 드라이버 회로를 제어하는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제3 드라이버 회로는,
    상기 제3 드라이버 회로의 로우암과 그라운드 사이에 구비되는 컷오프 스위치;
    를 더 포함하고,
    상기 제1 MCU에 결함발생 시에 상기 컷오프 스위치를 온하는 것을 특징으로 하는 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어장치.
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