KR20230115131A - 전자식 주차 브레이크 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

전자식 주차 브레이크 시스템 및 그 제어방법 Download PDF

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류광현
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에이치엘만도 주식회사
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Abstract

전자식 주차 브레이크 시스템은 차량의 후륜과 함께 회전하는 브레이크 디스크의 양측에 배치된 한 쌍의 브레이크 패드와, 브레이크 패드를 가압하도록 마련된 피스톤과, 피스톤을 가압하도록 마련된 너트부재와, 너트부재를 이동시키도록 마련된 스핀들부재와, 스핀들부재를 회전시키는 모터를 포함하는 전자식 주차 브레이크 및 모터를 제어하여 전자식 주차 브레이크를 체결시키는 제어부를 포함하고, 제어부는 차량의 주 제동장치에 고장이 발생하면, 너트부재를 초기 위치에서 주차 작동 위치 직전의 주차 작동 대기 위치로 미리 이동시킨다.

Description

전자식 주차 브레이크 시스템 및 그 제어방법{ELECTRONIC PARKING BRAKE SYSTEM AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 전자식 주차 브레이크의 작동 또는 해제를 제어하는 전자식 주차 브레이크 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 차량 자세 제어장치(Electronic Stability Control, 이하 ESC)는 차량의 선회주행시 타이어의 접촉한계에 이르는 위험한 운전상황에서 제동장치와 엔진을 제어하여 운전자가 원하는 궤적으로 선회가 가능하도록 유도하는 장치이다.
차량의 주 제동장치인 차량 자세 제어장치가 고장인 경우 차량은 예측할 수 없는 방향으로 움직이게 되고 차량의 주행 안정성을 확보할 수 없어 운전자의 안전을 보장하기 어려울 수 있다.
기존에는 차량 자세 제어장치가 고장인 경우 전자식 주차 브레이크(Electronic parking brake; 이하 EPB)를 이용하여 차량을 정차시킨다. 즉, 기존에는 운전자로부터 전자식 주차 브레이크에 대한 조작의지를 입력받기 위한 EPB 스위치가 운전자에 의해 조작되면, 주차 작동을 개시하여 차량을 감속시킨 후 정차시킨다.
하지만, 기존에는 주 제동장치 고장 감지시 EPB 스위치가 조작된 시점부터 전자식 주차 브레이크가 작동을 개시하기 때문에 주차 제동력을 발생할 때까지 준비시간이 소요되어 비상상황에서 제동시간과 제동거리가 길어질 수 있다.
공개특허공보 제10-2017-0137430호(2017.12.13. 공개) 공개특허공보 제10-2015-0062426호(2015.06.08. 공개)
일 측면은 차량의 주 제동장치 고장 감지시 전자식 주차 브레이크를 주차 제동력 발생 직진 상태로 미리 전환시켜 주차 제동력의 발생시점을 앞당김으로써 비상상황에서 차량의 제동시간과 제동거리를 단축할 수 있는 전자식 주차 브레이크 시스템 및 그 제어방법을 제공한다.
일 측면에 따르면, 차량의 후륜과 함께 회전하는 브레이크 디스크의 양측에 배치된 한 쌍의 브레이크 패드와, 상기 브레이크 패드를 가압하도록 마련된 피스톤과, 상기 피스톤을 가압하도록 마련된 너트부재와, 상기 너트부재를 이동시키도록 마련된 스핀들부재와, 상기 스핀들부재를 회전시키는 모터를 포함하는 전자식 주차 브레이크; 및 상기 모터를 제어하여 상기 전자식 주차 브레이크를 체결시키는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 차량의 주 제동장치에 고장이 발생하면, 상기 너트부재를 초기 위치에서 주차 작동 위치 직전의 주차 작동 대기 위치로 미리 이동시키는 전자식 주차 브레이크 시스템이 제공될 수 있다.
상기 제어부는 운전자의 상기 전자식 주차 브레이크에 대한 조작의지를 입력받기 위한 EPB 스위치가 조작되면, 상기 너트부재를 상기 주차 작동 대기 위치에서 상기 주차 작동 위치로 이동시켜 클램핑 포스를 발생시킬 수 있다.
상기 제어부는 상기 너트부재를 주차 해제 위치에서 상기 주차 작동 대기 위치로 미리 이동시킬 수 있다.
상기 제어부는 상기 모터에 흐르는 전류를 검출하는 전류센서를 통해 검출된 모터 전류를 근거로 상기 너트부재가 상기 주차 작동 대기 위치에 도달하였는지를 판단할 수 있다.
상기 제어부는 상기 너트부재가 상기 초기 위치에서 상기 주차 작동 대기 위치까지 이동하는 데 걸린 소요 시간 또는 그 동안의 모터회전수를 근거로 상기 너트부재가 상기 주차 작동 대기 위치에 도달하였는지를 판단할 수 있다.
다른 측면에 따르면, 차량의 후륜과 함께 회전하는 브레이크 디스크의 양측에 배치된 한 쌍의 브레이크 패드와, 상기 브레이크 패드를 가압하도록 마련된 피스톤과, 상기 피스톤을 가압하도록 마련된 너트부재와, 상기 너트부재를 이동시키도록 마련된 스핀들부재와, 상기 스핀들부재를 회전시키는 모터를 포함하는 전자식 주차 브레이크; 및 상기 모터를 제어하여 상기 전자식 주차 브레이크를 체결시키는 제어부를 포함하는 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어방법에 있어서, 상기 제어부에 의해, 상기 차량의 주 제동장치에 고장이 발생하였는지를 판단하고, 상기 주 제동장치에 고장이 발생하면, 상기 너트부재를 초기 위치에서 주차 작동 위치 직전의 주차 작동 대기 위치로 미리 이동시키는 것을 포함하는 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어방법이 제공될 수 있다.
운전자의 상기 전자식 주차 브레이크에 대한 조작의지를 입력받기 위한 EPB 스위치가 조작되면, 상기 너트부재를 상기 주차 작동 대기 위치에서 상기 주차 작동 위치로 이동시켜 클램핑 포스를 발생시키는 것을 포함할 수 있다.
상기 너트부재를 미리 이동시키는 것은, 상기 너트부재를 주차 해제 위치에서 상기 주차 작동 대기 위치로 미리 이동시키는 것을 포함할 수 있다.
상기 너트부재를 미리 이동시키는 것은, 상기 모터에 흐르는 전류를 검출하는 전류센서를 통해 상기 모터의 전류를 검출하고, 상기 검출된 모터 전류를 근거로 상기 너트부재가 상기 주차 작동 대기 위치에 도달하였는지를 판단하는 것을 포함할 수 있다.
상기 너트부재를 미리 이동시키는 것은, 상기 너트부재가 상기 초기 위치에서 상기 주차 작동 대기 위치까지 이동하는 데 걸린 소요 시간 또는 그 동안의 모터회전수를 근거로 상기 너트부재가 상기 주차 작동 대기 위치에 도달하였는지를 판단하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명은 차량의 주 제동장치 고장 감지시 전자식 주차 브레이크를 주차 제동력 발생 직진 상태로 미리 전환시켜 주차 제동력의 발생시점을 앞당김으로써 비상상황에서 차량의 제동시간과 제동거리를 단축할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템의 구성도를 도시한다.
도 2는 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템에 적용된 전자식 주차 브레이크를 도시한다.
도 3은 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템에서 주차 작동을 나타내는 도면이다.
도 4는 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템에서 주차 해제를 나타내는 도면이다.
도 5는 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템에서 주 제동장치의 고장시 너트부재를 주차 작동 대기 위치로 미리 이동시키는 것을 나타낸 도면이다.
도 6은 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어방법을 도시한다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 개시된 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 ‘부, 모듈, 부재, 블록’이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 ‘부, 모듈, 부재, 블록’이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 ‘부, 모듈, 부재, 블록’이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 “연결”되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.
또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 “상에”위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템의 구성도를 도시하고, 도 2는 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템에 적용된 전자식 주차 브레이크를 도시한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 전자식 주차 브레이크 시스템은 전자식 주차 브레이크(EPB; Electronic Parking Brake)(10), EPB 스위치(20), 전류센서(30) 및 제어부(40)를 포함할 수 있다.
전자식 주차 브레이크(10)는 좌우측 후륜과 함께 회전하는 브레이크 디스크에 주차를 위한 체결력인 클램핑 포스를 제공할 수 있다.
전자식 주차 브레이크(10)는 각 후륜에 대해서 주차를 위한 클램핑 포스를 발생시킨다. 전자식 주차 브레이크(10)는 제어부(40)에 의해 제어된다.
전자식 주차 브레이크(10)는 모터(M)(141)에 의해 작동하여 클팸핑 포스를 발생시킨다. 전자식 주차 브레이크(10)는 모터(141)를 구동함으로써 좌우측 후륜에 브레이크 캘리퍼 하우징(120) 내의 브레이크 패드(113)를 브레이크 디스크(100)에 가압하여 클램핑 포스를 발생시킨다.
전자식 주차 브레이크(10)는 차량의 휠과 함께 회전하는 브레이크 디스크(100)를 가압하도록 한 쌍의 패드 플레이트(111,112)가 진퇴 가능하게 설치된 캐리어(110)와, 캐리어(110)에 슬라이딩 가능하게 설치되고 제동유압에 의해 피스톤(121)이 진퇴 가능하게 설치되는 실린더(123)가 마련된 캘리퍼 하우징(120)과, 피스톤(121)을 가압하는 동력변환유닛(130)과, 모터(M)(141)를 이용하여 동력변환유닛(130)에 회전력을 전달하는 모터 액추에이터(140)를 포함할 수 있다.
한 쌍의 패드플레이트(111,112)는 피스톤(121)과 접하도록 배치된 내측 패드플레이트(111)와 캘리퍼 하우징(120)의 핑거부(0122)와 접하도록 배치된 외측 패드플레이트(112)로 구별된다. 이러한 한 쌍의 패드플레이트(111,112)는 브레이크 디스크(100)의 양쪽 측면을 향하여 진퇴할 수 있도록 차체에 고정된 캐리어(110)에 설치된다. 또한, 브레이크 디스크(100)와 마주하는 각 패드플레이트(111,112)의 일면에는 브레이크 패드(113)가 부착된다.
캘리퍼 하우징(120)은 캐리어(110)에 슬라이딩 가능하게 설치된다. 보다 구체적으로, 캘리퍼 하우징(120)은 그 후방부에 동력변환유닛(130)이 설치되며 피스톤(121)이 진퇴 가능하도록 내장되는 실린더(123)와, 전방부에 외측 패드플레이트(112)를 작동시키도록 하측방향으로 굽어지게 성형된 핑거부(122)를 포함한다. 핑거부(122)와 실린더(123)는 일체로 형성된다.
피스톤(121)은 내부가 컵(cup) 형상으로 파인 원통형으로 마련되어 실린더 (123)내에서 슬라이딩 가능하도록 삽입된다. 이 피스톤(121)은 모터 액추에이터(140)의 회전력을 전달받은 동력변환유닛(130)의 축력에 의해 내측 패드플레이트(111)를 브레이크 디스크(100) 측으로 가압하게 된다. 이에 따라, 동력변환유닛(130)의 축력이 가해질 때 피스톤(121)이 내측 패드플레이트(111) 측으로 전진하여 내측 패드플레이트(111)를 가압하고, 반력에 의해 캘리퍼 하우징(120)이 피스톤(121)과 반대방향으로 동작하여 핑거부(122)가 외측 패드플레이트(112)를 브레이크 디스크(100) 측으로 가압함으로써 제동을 수행할 수 있다.
동력변환유닛(130)은 모터 액추에이터(140)로부터 회전력을 전달받아 피스톤(121)을 내측 패드플레이트(111) 측으로 가압하는 역할을 할 수 있다.
동력변환유닛(130)은 피스톤(121) 내에 배치되도록 설치되어 피스톤(121)과 접촉되는 너트부재(131)와, 이 너트부재(131)와 나사 결합되는 스핀들부재(135)를 포함할 수 있다.
너트부재(131)는 회전이 제한된 상태로 피스톤(121) 내에 배치되어 스핀들부재(135)와 나사 결합될 수 있다.
너트부재(131)는 피스톤(121)과 접하도록 마련된 헤드부(132)와, 이 헤드부(132)로부터 연장 형성되며 스핀들부재(135)와 나사 결합되도록 내주면에 암나사산이 형성된 결합부(133)로 이루어질 수 있다.
너트부재(131)는 스핀들부재(135)의 회전 방향에 따라 전진방향 또는 후진방향으로 이동하며 피스톤(121)을 가압 및 가압 해제하는 역할을 할 수 있다. 이때, 전진 방향은 너트부재(131)가 피스톤(121)에 접근하는 이동 방향일 수 있다. 후진방향은 너트부재(131)가 피스톤(121)으로부터 멀어지는 이동 방향일 수 있다. 이외에도 전진 방향은 피스톤(121)이 브레이크 패드(113)에 접근하는 이동 방향일 수 있다. 후진 방향은 피스톤(121)이 브레이크 패드(113)로부터 멀어지는 이동 방향일 수 있다.
스핀들부재(135)는 캘리퍼 하우징(120)의 후방부를 관통하여 모터 액추에이터(140)의 회전력을 전달받아 회전하는 축부(136)와, 이 축부(136)로부터 반경방향으로 연장 형성된 플랜지부(137)를 포함할 수 있다. 축부(136)는 일측이 실린더(123)의 후방측을 관통하여 회전 가능하게 설치되고, 그 타측이 피스톤(121) 내에 배치될 수 있다. 이때, 실린더(123)를 관통한 축부(136)의 일측은 감속기(142)의 출력축과 연결되어 모터 액추에이터(140)의 회전력을 전달받는다.
모터 액추에이터(140)는 모터(141)와 감속기(142)를 포함할 수 있다.
전동모터(141)는 스핀들부재(135)를 회전시켜 너트부재(131)를 진퇴 이동시킴으로써 피스톤(121)을 가압하거나 가압해제시킬 수 있다.
감속기(142)는 전동모터(141)의 출력측과 스핀들부재(135) 사이에 마련될 수 있다.
상기한 구성을 갖춤으로써 전자식 주차 브레이크(10)는 주차 작동시 모터 액추에이터(140)를 이용하여 스핀들부재(135)를 일방향 회전시킴으로써 너트부재(131)를 이동시켜 피스톤(121)을 가압할 수 있다. 너트부재(131)의 이동에 의해 가압된 피스톤(121)이 내측 패드플레이트(111)를 가압하여 브레이크 패드(113)를 브레이크 디스크(100)와 밀착시킴으로써 클램핑 포스를 발생시키는 체결 작동을 수행할 수 있다.
또한, 전자식 주차 브레이크(10)는 주차 해제시 모터 액추에이터(140)를 이용하여 스핀들부재(135)를 반대방향으로 회전시킴으로써 피스톤(121)에 가압된 너트부재(131)가 후퇴 이동할 수 있다. 너트부재(131)의 후퇴 이동에 의해 피스톤(121)에 대한 가압이 해제될 수 있다. 피스톤(121)에 대한 가압이 해제되는 것에 의해 브레이크 패드(113)가 브레이크 디스크(100)로부터 이격됨으로써 발생된 클램핑 포스를 해제시키는 체결 해제 작동을 수행할 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, EPB 스위치(20)는 운전자의 전자식 주차 브레이크(10)에 대한 조작의지를 입력받기 위한 스위치로서, 차량의 운전석 부근에 마련되어 있을 수 있다.
EPB 스위치(20)는 운전자에 의해 온 또는 오프되도록 마련된다.
EPB 스위치(20)는 온 작동시 주차 작동 명령(체결 명령)에 대응하는 신호를, 오프 작동시 주차 해제 명령(체결 해제 명령)에 대응하는 신호를 제어부(40)에 전달한다.
전류센서(30)는 전자식 주차 브레이크(10)의 모터(141)에 흐르는 전류를 검출하도록 마련될 수 있다. 전류센서(30)는 션트 저항 또는 홀 센서를 이용하여 모터(141)에 흐르는 모터 전류를 검출할 수 있다. 전류센서(30)는 션트 저항 또는 홀 센서 이외에도 모터 전류를 감지할 수 있는 다양한 방식이 적용 가능하다.
제어부(40)는 ECU(Electronic Control Unit)로 명명될 수 있다.
제어부(40)는 프로세서(41)와 메모리(42)를 포함할 수 있다.
제어부(40)는 하나 이상의 프로세서(41)를 포함할 수 있다. 제어부(40)에 포함되는 하나 이상의 프로세서(41)는 하나의 칩에 집적되는 것도 가능하고, 물리적으로 분리되는 것도 가능하다. 또한, 프로세서(41)와 메모리(42)가 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
메모리(42)는 프로세서(41)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램과, 전자식 주차 브레이크 시스템의 작동을 위한 각종 데이터를 저장할 수 있다.
메모리(42)는 S램(S-RAM), D램(D-RAM) 등의 휘발성 메모리뿐만 아니라 플래시 메모리, 롬(Read Only Memory, ROM), 이피롬(Erasable Programmable Read Only Memory: EPROM) 등의 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
프로세서(41)는 전자식 주차 브레이크 시스템의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
상기한 구성을 가진 제어부(40)는 EPB 스위치(20)의 조작 신호 또는 전자식 주차 브레이크 작동과 관련된 프로그램에 의해 생성된 조작 신호에 의해 전자식 주차 브레이크(10)를 체결시키거나 체결 해제시킬 수 있다.
제어부(40)는 주차 작동시 현재 모터 전류가 목표 전류에 도달하는지를 판단하여 주차 작동 제어를 종료한다.
제어부(40)는 배터리(50)로부터 전원을 공급받는다.
제어부(40)는 전자식 주차 브레이크(10)의 모터(141)에 배터리(50)로부터 제공되는 전원을 공급하여 모터(141)를 구동시킴으로써 클램핑 포스를 발생시킨다. 제어부(40)는 각 전자식 주차 브레이크(10)의 모터(141)를 구동하여 클램핑 포스를 발생시키거나 해제시킬 때 이들 모터(141)에 전원을 공급하고 차단할 수 있다.
제어부(40)에는 캔(CAN) 통신에 이용되는 통신 버스인 캔 버스(60)가 연결되어 있다. 제어부(40)는 캔 버스(60)를 통해 차량의 주 제동장치인 차량 자세 제어장치의 전반적인 제어를 수행하는 ESC 제어부(70)와 통신을 수행할 수 있다.
제어부(40)는 캔 버스(60)를 통해 차량의 주 제동장치의 ESC 제어부(70)의 상태를 모니터링하여 ESC 제어부(70)의 고장 발생 여부를 판단한다.
제어부(40)는 주차 작동시 모터(141)를 일방향으로 회전시킴으로써 너트부재(131)를 전진 방향으로 이동시켜 피스톤(121)을 가압함으로써 브레이크 패드(113)를 브레이크 디스크(100)에 밀착시켜 클램핑 포스를 발생시키는 체결 작동을 수행할 수 있다.
제어부(40)는 주차 해제시 모터(141)를 반대방향으로 회전시킴으로써 너트부재(131)를 후진 방향으로 이동시켜 피스톤(121)을 가압 해제시킴으로써 브레이크 디스크(100)에 밀착된 브레이크 패드(113)를 밀착 해제시켜 발생된 클램핑 포스를 해제시키는 체결 해제 작동을 수행할 수 있다.
제어부(40)는 주 제동장치에 고장이 발생하면, 전자식 주차 브레이크(10)의 너트부재(131)를 주차 작동 위치 직전으로 미리 이동시킴으로써 운전자가 EPB 스위치(20)가 조작하면 주차 작동을 위해 이동하는 너트부재(131)의 이동 거리를 미리 줄일 수 있다. 따라서, EPB 스위치(20)의 조작시점에 전자식 주차 브레이크(10)가 클램핑 포스를 즉시 발생시킬 수 있어 비상상황에서 차량의 제동시간과 제동거리를 단축할 수 있다.
도 3은 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템에서 주차 작동을 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 제어부(40)는 주차 작동시 모터(141)를 구동시켜 너트부재(131)를 전진방향으로 이동시킨다.
너트부재(131)가 전진방향으로 이동됨에 따라 피스톤(121)을 가압한다.
피스톤(121)의 가압에 의해 내측 패드플레이트(111)가 브레이크 디스크(100) 측으로 이동함에 따라 내측 패드플레이트(111)에 마련된 브레이크 패드(113)가 브레이크 디스크(100)를 가압한다.
제어부(40)는 너트부재(131)가 주차 작동 위치까지 이동하면, 모터(141)를 정지시켜 너트부재(131)를 주차 작동 위치에서 유지시킨다.
제어부(40)는 너트부재(131)의 이동에 의해 피스톤(121)을 가압할 때 모터(141)에 흐르는 전류값에 따라 너트부재(131)의 현재 위치가 주차 작동 위치인지를 판단한다.
모터(141)를 구동시켜 너트부재(131)를 전진 이동시킬 때 너트부재(131)가 피스톤(121)으로부터 이격된 상태로 이동할 때는 모터(141)에 흐르는 전류량은 적다. 하지만, 너트부재(131)가 피스톤(121)에 맞닿아 피스톤(121)을 가압할 때 모터(141)에 흐르는 전류가 급격히 증가한다. 이와 같이, 모터(141)에 흐르는 전류량이 미리 설정된 값보다 높으면, 너트부재(131)의 이동에 의해 피스톤(121)이 최대 가압된 것으로 판단할 수 있다. 이외에도 너트부재(131)의 이동위치는 직접 검출하는 것도 적용 가능하다. 이때의 너트부재(131)의 위치가 주차 작동 위치일 수 있다.
주차 작동이 개시되기 전에는 너트부재(131)가 초기 위치인 주차 해제 위치(P1)에 위치한다.
주차 작동이 개시되면, 너트부재(131)는 주차 해제 위치(P1)에서 주차 작동 위치(P2)로 이동한다.
제어부(40)는 너트부재(131)가 주차 작동 위치(P2)에 도달하면, 전동모터(141)를 정지시킬 수 있다.
도 4는 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템에서 주차 해제를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 제어부(40)는 주차 해제시 모터(141)를 구동시켜 너트부재(131)를 후진방향으로 이동시킨다.
제어부(40)는 너트부재(131)를 주차 작동 위치(P2)에서 초기 위치인 주차 해제 위치(P1)까지 후진 이동시킨다. 제어부(40)는 주차 해제시 모터(141)의 전류와 경과시간을 근거로 너트부재(131)가 주차 해제 위치(P1)에 도달하였는지를 판단할 수 있다. 이외에도 너트부재(131)의 이동위치는 직접 검출하는 것도 적용 가능하다.
한편, 주차 해제 위치(P1)는 완전 해제 위치일 수 있다. 제어부(40)는 모터(141)를 구동시켜 너트부재(131)를 후진방향으로 이동시키고, 너트부재(131)를 후진방향으로 이동하는 동안 모터(141)에 흐르는 전류를 검출하고, 검출된 전류값이 미리 설정된 값보다 높으면, 너트부재(131)가 완전 해제 위치에 도달한 것으로 판단할 수 있다. 후진 이동된 너트부재(131)가 스핀들부재(135)에 맞닿아 밀착되면, 모터(141)에 흐르는 전류가 급격히 증가하는 데, 이러한 전류 변화를 이용하여 너트부재(131)가 완전 해제 위치에 도달한 것을 판단할 수 있다. 완전 해제 위치는 너트부재(131)를 최대 후진시킨 위치일 수 있다.
도 5는 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템에서 주 제동장치의 고장시 너트부재를 주차 작동 대기 위치로 미리 이동시키는 것을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 제어부(40)는 캔 버스(60)를 통해 차량의 주 제동장치의 ESC 제어부(70)로부터 상태정보를 수신하여 ESC 제어부(70)에 고장이 발생하였는지를 판단한다.
제어부(40)는 ESC 제어부(70)에 고장이 발생하면, 너트부재(131)를 주차 해제 위치(P1)에서 주차 작동 대기 위치(P3)까지 이동시킨다.
주차 작동 대기 위치(P3)는 주차 해제 위치(P1)과 주차 작동 위치(P2) 사이의 위치일 수 있다.
주차 작동 대기 위치(P3)는 주차 작동 위치(P2)의 직전 위치일 수 있다.
너트부재(131)가 주차 작동 대기 위치(P3)에 있을 경우, 브레이크 패드(113)와 브레이크 디스크(100)는 맞닿아 있지 않은 상태일 수 있다.
주차 작동 대기 위치(P3)는 너트부재(131)의 이동에 의해 피스톤(121)을 가압할 때 모터(141)에 흐르는 전류값에 따라 너트부재(131)의 현재 위치가 주차 작동 대기 위치(P3)인지를 판단할 수 있다.
제어부(40)는 제동 제어 중인 ESC 제어부(70)에 고장이 발생하면, 모터(141)를 구동시켜 너트부재(131)를 전진 이동시킬 때 너트부재(131)가 피스톤(121)으로부터 이격된 상태로 이동할 때는 모터(141)에 흐르는 전류량은 적지만, 너트부재(131)가 피스톤(121)에 맞닿아 피스톤(121)을 가압할 때 모터(141)에 흐르는 전류가 급격히 증가한다. 이와 같이, 모터(141)에 흐르는 전류량이 주차 작동 위치에 대응하는 미리 설정된 값보다 낮게 설정된 전류값에 도달하면, 너트부재(131)가 피스톤(121)에 터치된 것으로 판단할 수 있다. 이때의 너트부재(131)의 위치를 주차 작동 대기 위치로 판단할 수 있다. 이때, 브레이크 패드(113)와 브레이크 디스크(100)는 맞닿아 있지 않은 상태일 수 있다.
한편, 주차 작동 대기 위치(P3)는 주차 해제 위치(P1)에 대비한 너트부재(131)의 이동거리나 이동위치를 직접 검출하는 것에 의해서도 알 수 있다. 너트부재(131)의 이동거리나 이동위치는 너트부재(131)가 주차 해제 위치(P1)에서 주차 작동 대기 위치(P3)까지 이동하는 데 걸린 소요 시간 또는 그 동안의 모터회전수에 의해 산출될 수 있다.
이와 같이, 주 제동장치의 고장시 전자식 주차 브레이크(10)를 주차 작동 위치 직전 위치인 주차 작동 대기 위치로 미리 이동시킴으로써 운전자가 EPB 스위치(20)가 조작하면 주차 작동을 위해 이동하는 너트부재(131)의 이동 거리를 미리 줄일 수 있다. 따라서, EPB 스위치(20)의 조작시점에 전자식 주차 브레이크(10)가 클램핑 포스를 즉시 발생시킬 수 있어 비상상황에서 차량의 제동시간과 제동거리를 단축할 수 있다.
도 6은 실시예에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어방법을 도시한다.
도 6을 참조하면, 먼저, 제어부(40)는 ESC 제어부(70)와 통신하여 ESC 제어부의 상태를 수신한다(200).
제어부(40)는 ESC 제어부(70)의 상태로부터 ESC 제어부(70)에 고장이 발생하였는지를 판단한다(202).
제어부(40)는 ESC 제어부(70)에 고장이 발생하면, 모터(141)를 구동하여 너트부재(131)를 초기 위치인 주차 해제 위치(P1)에서 주차 작동 위치(P2) 직전 위치인 주차 작동 대기 위치(P3)까지 미리 이동시킨다(204). 이때, 너트부재(131)이 주차 작동 대기 위치(P3)에 도달하더라도 브레이크 패드(113)와 브레이크 디스크(100)는 맞닿아 있지 않은 상태이다. 주차 작동 대기 위치(P3)는 너트부재(131)의 이동에 의해 피스톤(121)을 가압할 때 모터(141)에 흐르는 전류값에 따라 너트부재(131)의 현재 위치가 주차 작동 대기 위치(P3)인지를 판단할 수 있다.
제어부(40)는 너트부재(131)를 주차 해제 위치(P1)에서 주차 작동 대기 위치(P3)로 미리 이동시킨 후 운전자에 의해 EPB 스위치(20)가 조작되는지를 판단한다(206).
EPB 스위치(20)가 조작되면, 제어부(40)는 모터(141)를 구동하여 주차 작동 대기 위치(P3)에 미리 이동된 너트부재(131)를 주차 작동 위치(P2)로 이동시킴으로써 주차 작동을 수행한다(208).
이와 같이, 주 제동장치의 고장시 전자식 주차 브레이크(10)의 너트부재(131)를 주차 작동 위치 직전 위치인 주차 작동 대기 위치로 미리 이동시키기 때문에 운전자가 EPB 스위치(20)가 조작하면 주차 작동 대기 위치에서 주차 작동 위치로 이동하기만 하면 클램핑 포스를 즉시 발생시킬 수 있다. 따라서, 주차 작동을 위해 이동하는 너트부재(131)의 이동 거리를 미리 줄여 EPB 스위치(20)의 조작시점에 전자식 주차 브레이크(10)가 클램핑 포스를 즉시 발생시킬 수 있어 비상상황에서 차량의 제동시간과 제동거리를 단축할 수 있다.
한편, 전술한 제어부 및/또는 그 구성요소는 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드/알고리즘/소프트웨어를 저장하는 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체와 결합된 하나 이상의 프로세서/마이크로프로세서(들)를 포함할 수 있다. 프로세서/마이크로프로세서(들)는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 저장된 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드/알고리즘/소프트웨어를 실행하여 전술한 기능, 동작, 단계 등을 수행할 수 있다.
상술한 제어부 및/또는 그 구성요소는 컴퓨터로 읽을 수 있는 비 일시적 기록 매체 또는 컴퓨터로 읽을 수 있는 일시적인 기록 매체로 구현되는 메모리를 더 포함할 수 있다. 메모리는 전술한 제어부 및/또는 그 구성요소에 의해 제어될 수 있으며, 전술한 제어부 및/또는 그 구성요소에 전달되거나 그로부터 수신되는 데이터를 저장하도록 구성되거나 전술한 제어부 및/또는 그 구성요소에 의해 처리되거나 처리될 데이터를 저장하도록 구성될 수 있다.
개시된 실시예는 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드/알고리즘/소프트웨어로 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체는 프로세서/마이크로프로세서에 의해 읽혀질 수 있는 데이터를 저장할 수 있는 데이터 저장 장치와 같은 컴퓨터로 읽을 수 있는 비 일시적 기록 매체 일 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예로는 하드 디스크 드라이브(HDD), 솔리드 스테이트 드라이브(SSD), 실리콘 디스크 드라이브(SDD), 읽기 전용 메모리 (ROM), CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광학 데이터 저장 장치 등이 있다.
10: 전자식 주차 브레이크 20: EPB 스위치
30: 전류센서 40: 제어부
41: 프로세서 42: 메모리
50: 배터리 60: 캔 버스
70: ESC 제어부

Claims (10)

  1. 차량의 후륜과 함께 회전하는 브레이크 디스크의 양측에 배치된 한 쌍의 브레이크 패드와, 상기 브레이크 패드를 가압하도록 마련된 피스톤과, 상기 피스톤을 가압하도록 마련된 너트부재와, 상기 너트부재를 이동시키도록 마련된 스핀들부재와, 상기 스핀들부재를 회전시키는 모터를 포함하는 전자식 주차 브레이크; 및
    상기 모터를 제어하여 상기 전자식 주차 브레이크를 체결시키는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 차량의 주 제동장치에 고장이 발생하면, 상기 너트부재를 초기 위치에서 주차 작동 위치 직전의 주차 작동 대기 위치로 미리 이동시키는 전자식 주차 브레이크 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 운전자의 상기 전자식 주차 브레이크에 대한 조작의지를 입력받기 위한 EPB 스위치가 조작되면, 상기 너트부재를 상기 주차 작동 대기 위치에서 상기 주차 작동 위치로 이동시켜 클램핑 포스를 발생시키는 전자식 주차 브레이크 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 너트부재를 주차 해제 위치에서 상기 주차 작동 대기 위치로 미리 이동시키는 전자식 주차 브레이크 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 모터에 흐르는 전류를 검출하는 전류센서를 통해 검출된 모터 전류를 근거로 상기 너트부재가 상기 주차 작동 대기 위치에 도달하였는지를 판단하는 전자식 주차 브레이크 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 너트부재가 상기 초기 위치에서 상기 주차 작동 대기 위치까지 이동하는 데 걸린 소요 시간 또는 그 동안의 모터회전수를 근거로 상기 너트부재가 상기 주차 작동 대기 위치에 도달하였는지를 판단하는 전자식 주차 브레이크 시스템.
  6. 차량의 후륜과 함께 회전하는 브레이크 디스크의 양측에 배치된 한 쌍의 브레이크 패드와, 상기 브레이크 패드를 가압하도록 마련된 피스톤과, 상기 피스톤을 가압하도록 마련된 너트부재와, 상기 너트부재를 이동시키도록 마련된 스핀들부재와, 상기 스핀들부재를 회전시키는 모터를 포함하는 전자식 주차 브레이크; 및 상기 모터를 제어하여 상기 전자식 주차 브레이크를 체결시키는 제어부를 포함하는 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어방법에 있어서,
    상기 제어부에 의해,
    상기 차량의 주 제동장치에 고장이 발생하였는지를 판단하고,
    상기 주 제동장치에 고장이 발생하면, 상기 너트부재를 초기 위치에서 주차 작동 위치 직전의 주차 작동 대기 위치로 미리 이동시키는 것을 포함하는 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어방법.
  7. 제6항에 있어서,
    운전자의 상기 전자식 주차 브레이크에 대한 조작의지를 입력받기 위한 EPB 스위치가 조작되면, 상기 너트부재를 상기 주차 작동 대기 위치에서 상기 주차 작동 위치로 이동시켜 클램핑 포스를 발생시키는 것을 포함하는 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 너트부재를 미리 이동시키는 것은,
    상기 너트부재를 주차 해제 위치에서 상기 주차 작동 대기 위치로 미리 이동시키는 것을 포함하는 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 너트부재를 미리 이동시키는 것은,
    상기 모터에 흐르는 전류를 검출하는 전류센서를 통해 상기 모터의 전류를 검출하고, 상기 검출된 모터 전류를 근거로 상기 너트부재가 상기 주차 작동 대기 위치에 도달하였는지를 판단하는 것을 포함하는 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 너트부재를 미리 이동시키는 것은,
    상기 너트부재가 상기 초기 위치에서 상기 주차 작동 대기 위치까지 이동하는 데 걸린 소요 시간 또는 그 동안의 모터회전수를 근거로 상기 너트부재가 상기 주차 작동 대기 위치에 도달하였는지를 판단하는 것을 포함하는 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어방법.
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