KR101470149B1 - 차량용 제동시스템의 고장 판단 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전기모터를 이용하여 구동되는 차량용 제동시스템의 고장 판단 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량용 제동시스템의 고장시 제동시스템을 구성하는 회생제동 장치와 전륜 마찰제동 장치 및 후륜 마찰제동 장치 중 어떤 제동 장치에 고장이 발생한 것인지 판단하기 위한 차량용 제동시스템의 고장 판단 방법에 관한 것이다.
이에 본 발명은, 운전자 요구 감가속도와 차량의 현재 감가속도를 비교하는 과정; 상기 운전자 요구 감가속도와 차량의 현재 감가속도가 다르면 차량 제동시스템에 고장이 발생한 것으로 판단하고, 운전자 요구제동 토크와 회생제동 최대 토크를 비교하는 과정; 상기 운전자 요구 감가속도와 차량의 현재 감가속도가 같으면 차량 제동시스템에 고장이 미발생한 것으로 판단하는 과정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 제동시스템의 고장 판단 방법을 제공한다.

Description

차량용 제동시스템의 고장 판단 방법 {Fail diagnosis method for brake system of vehicle}
본 발명은 전기모터를 이용하여 구동되는 차량용 제동시스템의 고장 판단 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량용 제동시스템의 고장시 제동시스템을 구성하는 회생제동 장치와 전륜 마찰제동 장치 및 후륜 마찰제동 장치 중 어떤 제동 장치에 고장이 발생한 것인지 판단하기 위한 차량용 제동시스템의 고장 판단 방법에 관한 것이다.
알려진 바와 같이, 하이브리드 차량 및 전기자동차와 같이 전기모터로 구동되는 환경차량에서는 차량 제동시 연비 향상을 위해 회생제동을 한다.
일반적으로 환경차량의 회생제동 시스템은 차량이 제동하는 동안 차량의 운동에너지를 전기에너지로 변환하여 배터리에 저장한 뒤, 차량이 주행할 때 배터리에 저장된 전기에너지를 이용하여 전기모터를 구동하는데 재사용할 수 있도록 함으로써 차량 연비를 향상시킨다.
이러한 회생제동이 수행되는 차량에서는 회생제동을 하는 동안 전기모터(구동모터)에서 발생하는 회생제동 토크와 브레이크에서 발생하는 마찰제동 토크의 합을 운전자 요구제동 토크와 동일하게 해주는 회생제동 협조제어를 수행하게 된다.
따라서 회생제동 장치 또는 마찰제동 장치의 고장(fail) 시 차량에서 발생하는 제동력(즉, 차량 제동력)이 운전자의 요구제동력을 만족시키지(운전자의 요구제동력에 상응하는 제동력을 형성하지) 못하게 되므로, 운전자는 제동이질감을 느끼게 되고 차량의 제동거리는 증가하게 될 수 있다.
이러한 상황을 방지하기 위해 차량의 각 제동 장치에는 제동 장치의 고장을 감지하고 고장난 제동 장치의 제동력을 보상할 수 있는 장치가 탑재되어 있다.
종래에는 차량에 탑재한 제동 장치의 고장 발생시 제동 장치에서 전송하는 신호를 이용하여 해당 제동 장치의 고장을 판단하고, 고장난 제동 장치의 제동력을 보상하여 운전자의 요구제동력을 만족시킬 수 있도록 하는 제동 장치의 페일 세이프(fail safe) 제어방법을 이용하였다.
그러나, 상기와 같은 종래의 페일 세이프 제어방법은 제동 장치의 고장 판단 신호를 이용할 수 없는 경우, 고장난 제동 장치에 대한 제동력 보상이 이루어지지 않게 되어 운전자의 요구제동력에 상응하는 차량 제동력을 형성하지 못하게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 고안한 것으로서, 차량에 장착되어 있는 감가속도 센서에서 검출되는 감가속도 값의 변화를 분석하여 고장난 제동 장치를 판별함으로써 정상 작동하는 제동 장치를 이용하여 부족한 차량 제동력을 보상할 수 있도록 하기 위한 차량용 제동시스템의 고장 판단 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 운전자 요구 감가속도와 차량의 현재 감가속도를 비교하는 과정; 상기 운전자 요구 감가속도와 차량의 현재 감가속도가 다르면 차량 제동시스템에 고장이 발생한 것으로 판단하고, 운전자 요구제동 토크와 회생제동 최대 토크를 비교하는 과정; 상기 운전자 요구 감가속도와 차량의 현재 감가속도가 같으면 차량 제동시스템에 고장이 미발생한 것으로 판단하는 과정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 제동시스템의 고장 판단 방법을 제공한다.
바람직하게, 본 발명에 따른 차량용 제동시스템의 고장 판단 방법은, 상기 운전자 요구제동 토크가 회생제동 최대 토크 이상이면, 전륜 요구제동 토크와 회생제동 최대 토크를 비교하는 과정; 상기 전륜 요구제동 토크가 회생제동 최대 토크 미만이면, 차량 제동 감가속도와 제동 감가속도의 감소량을 비교하는 과정; 상기 차량 제동 감가속도가 제동 감가속도의 감소량 이상이면 후륜 마찰제동 장치가 고장난 것으로 판단하고, 상기 차량 제동 감가속도가 제동 감가속도의 감소량 미만이면 회생제동 장치가 고장난 것으로 판단하는 과정;을 포함한다.
또한 바람직하게, 본 발명에 따른 차량용 제동시스템의 고장 판단 방법은, 상기 운전자 요구제동 토크가 회생제동 최대 토크 미만이면, 회생제동 장치가 고장난 것으로 판단한다.
또한 바람직하게, 본 발명에 따른 차량용 제동시스템의 고장 판단 방법은, 상기 운전자 요구제동 토크가 회생제동 최대 토크 이상이면, 전륜 요구제동 토크와 회생제동 최대 토크를 비교하는 과정; 상기 전륜 요구제동 토크가 회생제동 최대 토크 이상이면, 모터 회전속도와 모터 기저속도를 비교하는 과정; 상기 모터 회전속도가 모터 기저속도 이상이면, 차량의 현재 감가속도의 절대값을 미분한 감가속도 미분값을 산출하는 과정; 상기 감가속도 미분값에 따라 회생제동 장치와 전륜 마찰제동 장치 및 후륜 마찰제동 장치 중에 고장난 제동 장치를 판별하는 과정;을 포함한다.
이때, 상기 감가속도 미분값이 '0'이면 후륜 마찰제동 장치가 고장난 것으로 판단하고, 상기 감가속도 미분값이 '0'보다 작으면 회생제동 장치가 고장난 것으로 판단하고, 상기 감가속도 미분값이 '0'보다 크면 전륜 마찰제동 장치가 고장난 것으로 판단한다.
또한 바람직하게, 본 발명에 따른 차량용 제동시스템의 고장 판단 방법은, 상기 운전자 요구제동 토크가 회생제동 최대 토크 이상이면, 전륜 요구제동 토크와 회생제동 최대 토크를 비교하는 과정; 상기 전륜 요구제동 토크가 회생제동 최대 토크 이상이면, 모터 회전속도와 모터 기저속도를 비교하는 과정; 상기 모터 회전속도가 모터 기저속도 미만이면, 감소한 차량의 감가속도와 회생제동에 의해서만 발생한 감가속도를 비교한 결과에 따라 회생제동 장치와 전륜 마찰제동 장치 및 후륜 마찰제동 장치 중에 고장난 제동 장치를 판별하는 과정;을 포함한다.
또한 바람직하게, 본 발명에 따른 차량용 제동시스템의 고장 판단 방법은, 상기 감소한 차량의 감가속도가 회생제동에 의해서만 발생한 감가속도와 같으면, 요구 회생제동력과 요구 전륜 마찰제동력을 비교하는 과정; 상기 요구 회생제동력과 요구 전륜 마찰제동력이 다르면 회생제동 장치가 고장난 것으로 판단하는 과정;을 포함한다.
또한 바람직하게, 본 발명에 따른 차량용 제동시스템의 고장 판단 방법은, 상기 감소한 차량의 감가속도가 회생제동에 의해서만 발생한 감가속도와 같으면, 요구 회생제동력과 요구 전륜 마찰제동력을 비교하는 과정; 상기 요구 회생제동력과 요구 전륜 마찰제동력이 같으면, 전륜 마찰제동 장치의 제동력을 변경시 차량 감가속도의 변화가 있는지 여부를 판단하는 과정; 상기 차량 감가속도의 변화가 있으면 회생제동 장치가 고장난 것으로 판단하고, 상기 차량 감가속도의 변화가 없으면 전륜 마찰제동 장치가 고장난 것으로 판단하는 과정;을 포함한다.
또한 바람직하게, 본 발명에 따른 차량용 제동시스템의 고장 판단 방법은, 상기 감소한 차량의 감가속도가 회생제동에 의해서만 발생한 감가속도와 다르면, 전륜 마찰제동 장치의 제동력을 변경시 차량 감가속도의 변화가 있는지 여부를 판단하는 과정; 상기 차량 감가속도의 변화가 있으면 후륜 마찰제동 장치가 고장난 것으로 판단하고, 상기 차량 감가속도의 변화가 없으면 전륜 마찰제동 장치가 고장난 것으로 판단하는 과정;을 포함한다.
본 발명에 따른 차량용 제동시스템의 고장 판단 방법에 의하면, 차량용 제동시스템의 고장 발생시 제동시스템을 구성하는 회생제동 장치와 전륜 마찰제동 장치 및 후륜 마찰제동 장치 중 어떤 제동 장치에 고장이 발생한 것인지 판별함으로써, 정상적인 제동 장치를 이용한 제동력 보상이 가능하게 된다.
또한, 본 발명에 따른 차량용 제동시스템의 고장 판단 방법은, 차량에 장착되어 있는 감가속도 센서에서 검출한 감가속도의 변화를 분석하여 제동 장치의 고장을 판단하게 되므로, 종래 제동 장치의 고장 판단 신호를 이용할 수 없을 경우를 대비할 수 있다.
따라서 본 발명에 의하면, 고장난 제동 장치를 정확하게 판별한 뒤 정상 작동하는 제동 장치를 이용하여 고장난 제동 장치의 제동력을 보상할 수 있게 되므로, 운전자의 요구제동력에 상응하는 차량 제동력을 안정적으로 형성할 수 있게 되며, 아울러 종래 제동 장치의 고장시 발생하던 운전자 제동이질감 및 차량 제동거리 증가를 방지할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 제동시스템의 고장 판단 방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 도 1의 'A'를 별도로 나타낸 부분 순서도이다.
도 3은 도 1의 'B'를 별도로 나타낸 부분 순서도이다.
도 4의 좌측 그래프는 회생제동 협조제어시 차량 제동력을 구성하는 각종 제동력의 조합을 감속도에 따라 나타내고 있으며, 도 4의 우측 그래프는 회생제동만으로 제동시 형성되는 제동력을 차량 주행속도에 따라 나타내고 있다.
도 5는 도 1의 'C'를 별도로 나타낸 부분 순서도이다.
도 6의 좌측 그래프는 회생제동 협조제어시 차량 제동력을 구성하는 각종 제동력의 조합을 감속도에 따라 나타내고 있으며, 도 6의 우측 그래프는 회생제동과 후륜 마찰제동만으로 제동시 회생제동에 의한 제동력과 후륜 마찰제동에 의한 제동력을 차량 주행속도에 따라 나타내고 있다.
도 7은 도 1의 'D'를 별도로 나타낸 부분 순서도이다.
도 8의 좌측 그래프는 회생제동 협조제어시 차량 제동력을 구성하는 각종 제동력의 조합을 감속도에 따라 나타내고 있으며, 도 8의 우측 그래프는 회생제동과 마찰제동의 협조제동시 회생제동에 의한 제동력과 전륜 마찰제동에 의한 제동력 및 후륜 마찰제동에 의한 제동력을 차량 주행속도에 따라 나타내고 있다.
도 9는 회생제동과 마찰제동의 협조제동시 후륜 마찰제동 장치의 고장시, 회생제동 장치의 고장시, 전륜 마찰제동 장치의 고장시 감속도의 변화를 차량 주행속도에 따라 나타내고 있다.
도 10은 도 1의 'E'를 별도로 나타낸 부분 순서도이다.
도 11의 좌측 그래프는 회생제동 협조제어시 차량 제동력을 구성하는 각종 제동력의 조합을 감속도에 따라 나타내고 있으며, 도 11의 우측 그래프는 회생제동과 마찰제동의 협조제동시 회생제동에 의한 제동력과 전륜 마찰제동에 의한 제동력 및 후륜 마찰제동에 의한 제동력을 차량 주행속도에 따라 나타내고 있다.
이하, 본 발명을 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다.
본 발명은 차량에 설치된 제동 장치 중 고장난 제동 장치를 판별하기 위한 차량용 제동시스템의 고장 판단 방법에 관한 것으로, 특히 제동 장치의 고장 판단 신호를 이용할 수 없을 경우를 대비하여 차량에 장착되어 있는 감가속도 센서를 이용하여 제동 장치의 고장을 판단할 수 있도록 한다.
본 발명에 따른 제동시스템의 고장 판단 방법은 전륜에서 회생제동을 수행하고, 마찰제동 장치로 브레이크 바이 와이어 시스템(Brake by wire system)을 장착하여 이용하는 차량 등에 적용 가능하다. 예를 들면, 전륜 마찰제동 장치로는 EWB(Electronic Wedge Brake)를 장착하여 이용하고, 후륜 마찰제동 장치로는 EMB(Electronic Mechanical Brake)를 장착하여 이용하는 차량 등에 적용할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 제동시스템의 고장 판단 방법을 나타낸 순서도이고, 도 2는 도 1의 'A'를 별도로 나타낸 부분 순서도이다.
도 1의 'A' 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 제동시스템의 고장 판단 방법은, 운전자가 브레이크 페달을 밟아 BCU(brake control unit)에 운전자의 요구제동력이 입력되면(S10) 그에 따른 운전자 요구 감가속도 값을 계산한 뒤(S11) 차량의 현재 감가속도 센서값과 비교하여(S12) 제동시스템의 고장 여부를 판단한다.
상기 BCU는 운전자가 브레이크 페달을 밟을 시 페달 스트로크 센서로부터 입력받은 신호를 이용하여 계산한 운전자 요구 감가속도 값과, 차량의 감가속도 센서로부터 입력받은 현재 감가속도 센서값을 비교하여(S12) 제동시스템의 고장을 판별한다.
여기서 상기 운전자 요구 감가속도 값은 운전자의 요구제동력에 상응하는 감가속도 값으로, 운전자가 브레이크 페달을 밟는 힘(답력) 또는 브레이크 페달의 변위에 따라 요구되는 감가속도 값이다.
상기 운전자 요구 감가속도 값과 차량의 현재 감가속도 센서값이 동일한 경우에는 주지된 바에 따른 회생제동 협조제어를 수행하고(S13), 운전자의 요구 감가속도 값과 차량의 현재 감가속도 센서값이 다른 경우에는 제동시스템에 고장이 발생한 것으로 판단한다.
예를 들면 현재 감가속도 센서값(즉, 차량에 장착되어 있는 감가속도 센서의 실시간 측정값)이 운전자 요구 감가속도 값보다 작으면 제동시스템이 고장난 것으로 판단한다.
상기의 회생제동 협조제어시에서는 회생제동력과 마찰제동력을 적절히 분배하여 차량 제동을 수행한다.
차량의 제동시스템이 고장난 것으로 판단한 상기 BCU에서는 차량 제동이, 회생제동만으로 이루어지는지, 또는 회생제동과 후륜 마찰제동으로 이루어지는지, 또는 회생제동과 전륜 마찰제동 및 후륜 마찰제동으로 이루어지는지를 구분하여 파악한다.
또한 상기 BCU는 회생제동과 전륜 마찰제동 및 후륜 마찰제동으로 제동을 수행하는 경우에는 구동모터의 속도가 기저 속도(base rpm) 이상인지 또는 기저 속도 미만인지를 파악한다.
이렇게 차량 제동이 어떤 제동으로 이루어지는 또는 어떤 제동의 조합으로 이루어지는 파악한 BCU는, 감가속도를 제동 장치의 고장 판단의 근거로 이용하여 차량의 제동시스템을 구성하는 회생제동 장치, 전륜 마찰제동 장치, 후륜 마찰제동 장치 중 어느 제동 장치에 고장이 발생했는지를 파악한다.
상기 운전자 요구 감가속도 값과 차량의 현재 감가속도 센서값이 동일하지 않아 제동시스템이 고장난 것으로 판단한 경우, 도 3에 나타낸 바와 같이, 운전자 요구제동 토크(혹은 운전자 요구제동력)와 회생제동 최대 토크(혹은 회생제동 최대값)를 비교한다(S14).
비교 결과, 운전자 요구제동 토크가 회생제동 최대 토크 미만인 경우에는 회생제동만으로 차량 제동을 수행하고 있다고 판단하고(S15), 회생제동 장치가 고장난 것으로 판단한다(S16).
환경차량의 회생제동 협조제어시 운전자 요구제동 토크가 회생제동 최대 토크보다 작은 경우, 도 4에 보이는 바와 같이, 차량 제동은 회생제동만으로 이루어지게 된다.
따라서 제동시스템에 고장이 발생한 경우, 상기 운전자 요구제동 토크가 회생제동 최대 토크 미만이면 회생제동만으로 차량 제동을 수행하므로 회생제동 장치가 고장난 것으로 판단할 수 있다.
이렇게 회생제동 장치에 고장이 발생한 경우 전륜 마찰제동 장치 및 후륜 마찰제동 장치를 이용하여 상기 회생제동 장치의 고장에 따른 부족한 제동력을 보상함으로써(S17) 필요한 차량 제동력을 제공할 수 있도록 한다.
그리고, 상기 운전자 요구제동 토크가 회생제동 최대 토크 이상인 경우에는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 전륜 요구제동 토크와 회생제동 최대 토크를 비교한다(S18).
상기 전륜 요구제동 토크는 차량 전륜에 요구되는 제동 토크로서, 전륜 회생제동 토크와 전륜 마찰제동 토크의 합으로 나타낼 수 있다.
운전자 요구제동 토크가 회생제동 최대 토크 이상인 경우에는 회생제동과 마찰제동의 협조제동으로 차량 제동을 수행하는 것으로 판단하게 되는데, 이때 상기 전륜 요구제동 토크가 회생제동 최대 토크 미만이면 도 6에 나타낸 바와 같이 전륜 마찰제동을 수행하지 않고 전륜 회생제동과 후륜 마찰제동만의 협조제동으로 차량 제동을 수행하는 것으로 판단한다(S19).
알려진 바와 같이, 전륜 제동력은 후륜 제동력보다 항시 크기 때문에, 차량 제동 감가속도와 제동 감가속도의 감소량을 비교하여(S20), 차량 제동 감가속도가 제동 감가속도 감소량 이상이면 후륜 마찰제동 장치(EMB)가 고장난 것으로 판단하고(S21) 전륜 마찰제동 장치(EWB)를 이용하여 부족한 제동력을 보상한다(S22).
반대로 차량 제동 감가속도가 제동 감가속도 감소량 미만이면 회생제동 장치가 고장난 것으로 판단하고(S23) 전륜 마찰제동 장치와 후륜 마찰제동 장치를 이용하여 부족한 제동력을 보상한다(S24).
여기서, 상기의 차량 제동 감가속도는 차량 제동에 의해 발생하는 감가속도 값이고, 상기의 제동 감가속도 감소량은 차량 제동에 의해 발생하는 감가속도 값의 감소량이다. 상기의 차량 제동 감가속도는 감가속도 센서의 실시간 측정값으로서 획득할 수 있다.
또한, 상기 전륜 요구제동 토크가 회생제동 최대 토크 이상이면 전륜 마찰제동을 이용하여 차량 제동을 수행하는 것이므로, 도 7 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 회생제동과 전륜 마찰제동 및 후륜 마찰제동으로 차량의 협조제동을 수행한 것으로 판단한다(S25).
이렇게 회생제동과 전륜 및 후륜 마찰제동의 협조제동으로 차량 제동을 수행하는 경우, 구동모터의 회전속도(r.p.m.)를 모터 기저속도(Base r.p.m.)와 비교하여(S26), 구동모터의 회전속도가 모터 기저속도 이상인 경우, 모터의 특성곡선을 고려하여, 차량의 현재 감가속도의 절대값을 미분하여 감가속도 미분값(C)을 산출한다(S27).
여기서 상기 모터 기저속도는 모터가 최대 토크를 내기 시작하는 회전속도이다.
상기 감가속도 미분값(C)을 '0'과 비교하여(S28), 상기 감가속도 미분값(C)이 '0'이거나 또는 '0'에 근사한 값인 경우, 후륜 마찰제동 장치(EMB)가 고장난 것으로 판단하고(S29) 전륜 마찰제동 장치(EWB)를 이용하여 부족한 차량 제동력을 보상한다(S30).
도 8에 보이듯이 후륜 마찰제동 장치는 차량의 주행속도가 감소하여도 일정한 제동력을 제동을 수행하므로, 도 9에 보이듯이 후륜 마찰제동 장치의 고장시 차량의 감가속도는 차량의 주행속도와 상관없이 일정값이 감소하게 되며 감가속도 미분값(C)은 '0' 또는 '0'에 근사한 값이 된다. 따라서 감가속도 미분값(C)이 '0'이거나 또는 '0'에 근사한 값인 경우 후륜 마찰제동 장치가 고장난 것으로 판단할 수 있다.
상기 감가속도 미분값(C)이 '0'보다 작은지 판별하여(S31), 상기 감가속도 미분값(C)이 '0'보다 작은 경우 회생제동 장치가 고장난 것으로 판단하고(S32) 전륜 마찰제동 장치를 이용하여 부족한 차량 제동력을 보상하며(S33), 상기 감가속도 미분값(C)이 '0'보다 큰 경우 전륜 마찰제동 장치가 고장난 것으로 판단하고(S34) 후륜 마찰제동 장치를 이용하여 부족한 차량 제동력을 보상한다(S35).
도 8에 보이듯이 회생제동력은 차량의 주행속도가 감소함에 따라 증가하므로, 회생제동 장치의 고장시 차량의 감가속도는 감소하되 도 9와 같이 차량의 주행속도가 감소함에 따라 점차 큰 폭으로 감소하게 되고 감가속도 미분값(C)은 '0'보다 작은 값이 된다. 따라서 상기 감가속도 미분값(C)이 '0'보다 작은 경우 회생제동 장치가 고장난 것으로 판단할 수 있다.
또한 도 8에 보이듯이 전륜 마찰제동력은 차량의 속도가 감소함에 따라 감소하므로, 전륜 마찰제동 장치의 고장시 차량의 감가속도는 감소하되 도 9와 같이 차량의 주행속도가 감소함에 따라 점차 작은 폭으로 감소하게 되고 감가속도 미분값(C)은 '0'보다 큰 값이 된다. 따라서 상기 감가속도 미분값(C)이 '0'보다 큰 경우 전륜 마찰제동 장치가 고장난 것으로 판단할 수 있다.
도 9의 좌측 그래프에 보이듯, 후륜 마찰제동 장치가 고장난 것으로 판단한 경우, 회생제동 장치와 전륜 마찰제동 장치만의 협조제동으로 차량 제동을 수행하게 되므로 후륜 마찰제동 장치에 의한 제동력이 미발생되어 차량 감속도 값이 감소하게 되며, 이때 차량 감속도 값은 차량 주행속도와 상관없이 직선을 그리며 일정값이 감소하게 된다.
도 9의 가운데 그래프에 나타낸 바와 같이, 회생제동 장치가 고장난 것으로 판단한 경우, 전륜 마찰제동 장치와 후륜 마찰제동 장치만을 이용한 제동을 수행하게 되므로 회생제동 장치에 의한 제동력이 미발생되어 차량 감속도 값이 감소하게 되며, 이때 차량 감속도 값은 차량 주행속도가 감소함에 따라 하향 곡선을 그리며 감소하게 된다.
도 9의 우측 그래프에 나타낸 바와 같이, 전륜 마찰제동 장치가 고장난 것으로 판단한 경우, 회생제동 장치와 후륜 마찰제동 장치만을 이용한 제동을 수행하게 되므로 전륜 마찰제동 장치에 의한 제동력이 미발생되어 차량 감속도 값이 감소하게 되며, 이때 차량 감속도 값은 차량 주행속도가 감소함에 따라 상향 곡선을 그리며 감소하게 된다.
또한, 구동모터의 회전속도가 모터 기저속도(Base r.p.m.) 미만이고 회생제동과 전륜 마찰제동 및 후륜 마찰제동으로 협조제동을 수행하는 경우, 도 10에 나타낸 바와 같이, 감소한 차량의 감가속도 값(혹은 차량의 감가속도 감소량)과 회생제동만으로 발생하는 감가속도 값을 비교하여 제동 장치의 고장을 판단한다(S36).
구동모터의 회전속도가 모터 기저속도(Base r.p.m.) 미만이고 도 11의 좌측 그래프와 같이 회생제동과 전륜 마찰제동 및 후륜 마찰제동으로 협조제동을 수행하는 경우 제동시스템이 정상이면 도 11의 우측 그래프에 나타낸 바와 같이 차량 제동력을 형성하게 되나, 일부 제동 장치에 고장이 발생하게 되면 고장난 제동 장치의 제동력만큼 차량 제동력이 감소하게 되어 차량의 감가속도 값이 감소하게 된다.
따라서, 감소한 차량의 감가속도 값과 회생제동에 의해서만 발생한 감가속도 값을 비교하여 제동 장치의 고장을 판단할 수 있다.
상기 감소한 차량의 감가속도 값이 회생제동에 의해서만 발생하는 감가속도 값과 동일한 경우 회생제동 장치 또는 전륜 마찰제동 장치가 고장난 것으로 판단하고(S37), 상기 감소한 차량의 감가속도 값과 회생제동에 의해서만 발생하는 감가속도 값이 차이가 있는 경우(다른 경우) 전륜 마찰제동 장치 또는 후륜 마찰제동 장치가 고장난 것으로 판단한다(S38).
상기 마찰제동 장치가 고장난 것이라고 판단한 경우, 각 차륜에 장착되어 있는 전륜 마찰제동 장치와 후륜 마찰제동 장치의 제동력을 각각 별도로 변화시켜 차량 감가속도의 변화를 확인함으로써 고장난 제동 장치를 판단할 수 있다(S39).
다시 말해, 상기 마찰제동 장치 중 전륜 마찰제동 장치만의 제동력을 변화시켜 차량 감가속도의 변화 발생 여부를 확인하고, 후륜 마찰제동 장치만의 제동력을 변화시켜 차량 감가속도의 변화 발생 여부를 확인함으로써, 어느 마찰제동 장치가 고장난 것인지 판단할 수 있다.
즉, 전륜 마찰제동 장치 또는 후륜 마찰제동 장치의 제동력을 변화시켜도 차량 감가속도의 변화가 없는 경우 제동력을 변화시킨 제동 장치가 고장난 것으로 판단할 수 있다.
따라서, 도 10에 나타낸 바와 같이, 전륜 마찰제동 장치의 제동력 변경시 차량 감가속도의 변화 발생 여부를 판단하여(S39), 차량 감가속도의 변화 발생시에는 후륜 마찰제동 장치가 고장난 것으로 판단하고(S40), 차량 감가속도의 변화 미발생시에는 전륜 마찰제동 장치가 고장난 것으로 판단한다(S41).
전륜 마찰제동 장치가 고장난 것으로 판단한 경우에는 고장나지 않은 후륜 마찰제동 장치를 이용하여 부족한 차량 제동력을 보상하고(S42), 후륜 마찰제동 장치가 고장난 것으로 판단한 경우에는 고장나지 않은 전륜 마찰제동 장치를 이용하여 부족한 차량 제동력을 보상한다(S43).
한편, 회생제동 장치 또는 전륜 마찰제동 장치가 고장난 것으로 판단한 경우에는, 요구 회생제동력과 요구 전륜 마찰제동력을 비교한다(S44).
상기 요구 회생제동력은 차량 제동시 회생제동 장치에 요구되는 제동력이고, 상기 요구 전륜 마찰제동력은 차량 제동시 전륜 마찰제동 장치에 요구되는 제동력이다.
상기 요구 회생제동력과 요구 전륜 마찰제동력이 다른 경우에는, 회생제동 장치가 고장난 것으로 판단하여(S45) 전륜 마찰제동 장치와 후륜 마찰제동 장치를 이용하여 부족한 차량 제동력을 보상한다(S46).
반대로 상기 요구 회생제동력과 요구 전륜 마찰제동력이 같은 경우에는, 전륜 마찰제동 장치의 제동력을 변화시킬 때 차량 감가속도 값의 변화가 있는지 여부를 판단한다(S47).
전륜 마찰제동 장치의 제동력을 변화시킬 때 차량 감가속도 값의 변화가 있으면, 다시 말해 전륜 마찰제동 장치의 제동력 변경이 차량 감가속도 값에 영향을 미치면, 회생제동 장치가 고장난 것으로 판단하고(S48) 전륜 마찰제동 장치를 이용하여 부족한 차량 제동력을 보상한다(S49).
그리고 전륜 마찰제동 장치의 제동력을 변화시킬 때 차량 감가속도 값의 변화가 없으면, 다시 말해 전륜 마찰제동 장치의 제동력 변경이 차량 감가속도 값에 영향을 미치지 않으면, 전륜 마찰제동 장치가 고장난 것으로 판단하고(S50) 후륜 마찰제동 장치를 이용하여 부족한 차량 제동력을 보상한다(S51).
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 제동시스템 고장 판단 방법에 의하면, 제동 장치의 고장 판단 신호를 이용할 수 없는 경우에 차량에 장착되어 있는 감가속도 센서를 통해 검출한 감가속도 값의 변화를 분석하여 고장난 제동 장치를 판별함으로써 정상적인 제동 장치를 이용하여 부족한 차량 제동력을 보상하여 운전자의 요구제동력에 상응하는 차량 제동력을 형성할 수 있게 된다.

Claims (11)

  1. 운전자 요구 감가속도와 차량의 현재 감가속도를 비교하는 과정;
    상기 운전자 요구 감가속도와 차량의 현재 감가속도가 다르면 차량 제동시스템에 고장이 발생한 것으로 판단하고, 운전자 요구제동 토크와 회생제동 최대 토크를 비교하는 과정;
    상기 운전자 요구 감가속도와 차량의 현재 감가속도가 같으면 차량 제동시스템에 고장이 미발생한 것으로 판단하는 과정;
    을 포함하고,
    상기 운전자 요구제동 토크가 회생제동 최대 토크 이상이면, 전륜 요구제동 토크와 회생제동 최대 토크를 비교하는 과정;
    상기 전륜 요구제동 토크가 회생제동 최대 토크 미만이면, 차량 제동 감가속도와 제동 감가속도 감소량을 비교하는 과정;
    상기 차량 제동 감가속도가 제동 감가속도 감소량 이상이면 후륜 마찰제동 장치가 고장난 것으로 판단하고, 상기 차량 제동 감가속도가 제동 감가속도 감소량 미만이면 회생제동 장치가 고장난 것으로 판단하는 과정;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 제동시스템의 고장 판단 방법.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 운전자 요구제동 토크가 회생제동 최대 토크 미만이면, 회생제동 장치가 고장난 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 제동시스템의 고장 판단 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 운전자 요구제동 토크가 회생제동 최대 토크 이상이면, 전륜 요구제동 토크와 회생제동 최대 토크를 비교하는 과정;
    상기 전륜 요구제동 토크가 회생제동 최대 토크 이상이면, 모터 회전속도와 모터 기저속도를 비교하는 과정;
    상기 모터 회전속도가 모터 기저속도 이상이면, 차량의 현재 감가속도의 절대값을 미분한 감가속도 미분값을 산출하는 과정;
    상기 감가속도 미분값에 따라 회생제동 장치와 전륜 마찰제동 장치 및 후륜 마찰제동 장치 중에 고장난 제동 장치를 판별하는 과정;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 제동시스템의 고장 판단 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 감가속도 미분값이 '0'이면 후륜 마찰제동 장치가 고장난 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 제동시스템의 고장 판단 방법.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 감가속도 미분값이 '0'보다 작으면 회생제동 장치가 고장난 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 제동시스템의 고장 판단 방법.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 감가속도 미분값이 '0'보다 크면 전륜 마찰제동 장치가 고장난 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 제동시스템의 고장 판단 방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 운전자 요구제동 토크가 회생제동 최대 토크 이상이면, 전륜 요구제동 토크와 회생제동 최대 토크를 비교하는 과정;
    상기 전륜 요구제동 토크가 회생제동 최대 토크 이상이면, 모터 회전속도와 모터 기저속도를 비교하는 과정;
    상기 모터 회전속도가 모터 기저속도 미만이면, 감소한 차량의 감가속도와 회생제동에 의해서만 발생한 감가속도를 비교한 결과에 따라 회생제동 장치와 전륜 마찰제동 장치 및 후륜 마찰제동 장치 중에 고장난 제동 장치를 판별하는 과정;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 제동시스템의 고장 판단 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 감소한 차량의 감가속도가 회생제동에 의해서만 발생한 감가속도와 같으면, 요구 회생제동력과 요구 전륜 마찰제동력을 비교하는 과정;
    상기 요구 회생제동력과 요구 전륜 마찰제동력이 다르면 회생제동 장치가 고장난 것으로 판단하는 과정;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 제동시스템의 고장 판단 방법.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 감소한 차량의 감가속도가 회생제동에 의해서만 발생한 감가속도와 같으면, 요구 회생제동력과 요구 전륜 마찰제동력을 비교하는 과정;
    상기 요구 회생제동력과 요구 전륜 마찰제동력이 같으면, 전륜 마찰제동 장치의 제동력을 변경시 차량 감가속도의 변화가 있는지 여부를 판단하는 과정;
    상기 차량 감가속도의 변화가 있으면 회생제동 장치가 고장난 것으로 판단하고, 상기 차량 감가속도의 변화가 없으면 전륜 마찰제동 장치가 고장난 것으로 판단하는 과정;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 제동시스템의 고장 판단 방법.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 감소한 차량의 감가속도가 회생제동에 의해서만 발생한 감가속도와 다르면, 전륜 마찰제동 장치의 제동력을 변경시 차량 감가속도의 변화가 있는지 여부를 판단하는 과정;
    상기 차량 감가속도의 변화가 있으면 후륜 마찰제동 장치가 고장난 것으로 판단하고, 상기 차량 감가속도의 변화가 없으면 전륜 마찰제동 장치가 고장난 것으로 판단하는 과정;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 제동시스템의 고장 판단 방법.
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