KR101986848B1 - 전동식 부스터 시스템의 솔밸브모듈 고장판단방법 - Google Patents

전동식 부스터 시스템의 솔밸브모듈 고장판단방법 Download PDF

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Abstract

전동식 부스터 시스템의 솔밸브모듈 고장판단방법이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 서브마스터실린더와 메인마스터실린더 간의 유압라인을 개폐하는 솔레노이드 NO 밸브와, 상기 서브마스터실린더와 페달시뮬레이터 간의 유압라인을 개폐하는 솔레노이드 NC 밸브를 구비하는 솔밸브모듈의 고장판단방법에 있어서, 페달변위에 대한 페달시뮬레이터압력의 변화값을 산출하고, 상기 산출된 변화값이 정상상태에서 페달변위에 대한 페달시뮬레이터압력의 최대변화값 이상이면, 상기 솔레노이드 NC 밸브가 고장인 것으로 판단하는 전동식 부스터 시스템의 솔밸브모듈 고장판단방법이 제공될 수 있다. 본 발명의 다른 측면에 따르면, 페달변위에 따른 페달시뮬레이터압력과 마스터실린더압력이 동일하면, 상기 솔레노이드 NO 밸브가 고장인 것으로 판단하는 전동식 부스터 시스템의 솔밸브모듈 고장판단방법이 제공될 수 있다.

Description

전동식 부스터 시스템의 솔밸브모듈 고장판단방법 {METHOD FOR DECISION TROUBLE OF SOLENOID VALVE MODULE OF ELECTRIC BOOSTER SYSTEM}
본 발명은 솔밸브모듈의 고장판단방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 전동식 부스터 시스템의 유로 제어를 위해 사용되는 솔밸브모듈의 오작동을 판단하기 위한 전동식 부스터 시스템의 솔밸브모듈 고장판단방법에 관한 것이다.
전동식 부스터 시스템은, 종래 기계식 또는 유압식 부스터 시스템과 달리 전기모터나 액츄에이터 등을 사용한 제동 시스템의 일종으로, 모터의 회전운동을 통해 피스톤이 전진함으로써 마스터 실린더 내 제동압력이 형성되게 된다.
도 1은 전동식 부스터 시스템의 일 예를 도시한 개략도이다.
도 1을 참고하면, 통상적인 전동식 부스터 시스템의 경우, 운전자의 브레이크페달(10) 조작을 페달변위센서(11)가 감지하여 모터(31)를 구동시키게 되며, 모터(31)의 회전 구동력이 볼스크류(32)에 의해 직선운동으로 변환되어 메인마스터실린더(30) 내 피스톤을 전진시키고, 피스톤의 전진에 의해 메인마스터실린더(30) 내 제동압력이 생성되게 된다.
한편, 전동식 부스터 시스템의 경우, 운전자의 브레이크페달(10) 조작이 페달변위센서(11), 모터(31) 등을 통한 전기적 신호로 전달되기 때문에, 운전자에게 페달 답력이나 페달 필을 제공하기 위한 수단으로 페달시뮬레이터(40)를 구비하게 되며, 페달시뮬레이터(40)는 서브마스터실린더(20) 내 유압 반력 등을 형성하여 운전자의 브레이크페달(10) 조작시 적절한 페달 답력이나 페달 필을 느낄 수 있도록 하고 있다.
또한, 전동식 부스터 시스템에는 솔밸브모듈(50)이 마련되는데, 솔밸브모듈(50)은 서브마스터실린더(20)와 페달시뮬레이터(40) 간 유압 유로를 연결하는 한편, 필요에 따라, 서브마스터실린더(20)를 직접 메인마스터실린더(30)와 연결되도록 하여, 서브마스터실린더(20) 내 브레이크페달(10)로 인한 기계적인 제동압력이 메인마스터실린더(30)로 제공될 수 있도록 한다. 이는 시스템 오작동시 서브마스터실린더(20)를 통한 최소한의 제동력을 확보할 수 있도록 하기 위함이다.
보다 구체적으로, 솔밸브모듈(50)은 솔레노이드 NO 밸브(51)와 솔레노이드 NC 밸브(52)를 포함하여 구성될 수 있다. 이와 같은 솔밸브모듈(50)은, 시스템의 정상 작동시, 브레이크페달(10)이 작동되면 솔레노이드 NO 밸브(51)가 폐쇄되고 솔레노이드 NC 밸브(52)가 개방되어, 서브마스터실린더(20)가 페달시뮬레이터(40)와 연결되고, 페달시뮬레이터(40)에 의해 운전자의 페달 필이 구현될 수 있도록 한다. 한편, 시스템 내 오류가 발생되어 솔밸브모듈(50)이 작동되지 않을 경우에는, 솔레노이드 NO 밸브(51)가 개방되고 솔레노이드 NC 밸브(52)는 폐쇄된 상태를 유지하므로, 서브마스터실린더(20) 내 제동압력이 메인마스터실린더(30) 등으로 전달되어 최소한의 제동력이 확보될 수 있도록 하고 있다.
상기와 같은 솔밸브모듈(50)은 전동식 부스터 시스템의 정상적인 작동 및 오작동시의 페일-세이프티 기능 확보를 위한 중요한 구성으로, 신속하고 정확한 고장판단은 전반적인 시스템의 안전성에 중요한 영향을 미칠 수 있다. 종래 솔밸브모듈(50)의 고장판단방법은 운전자가 브레이크페달(10)을 밟으면 솔레노이드 NC 밸브(52)나 솔레노이드 NO 밸브(51)를 동작시키기 위한 출력이 생성되는 점에 착안하여, 솔밸브모듈(50)에 인가되는 전류값을 모니터링함으로써 오작동이나 고장유무를 판단하는 방식이 사용되어 왔다. 그러나 이와 같이 전류값만으로 오작동이나 고장유무를 판단하는 방식은 전기적인 오류는 검출이 가능하나 기계적인 오작동이나 고장은 쉽게 판단할 수 없다는 기술적 한계가 있다. 예컨대, 이물질 등으로 인해 밸브가 동작 불능한 상태에서도, 운전자의 브레이크페달(10) 조작시 솔밸브모듈(50)을 동작시키기 위한 전류는 정상적으로 인가되는 바, 실제 밸브가 정상적으로 동작하지 않음에도 이를 적절히 검출하거나 고장유무를 판단하는데 어려움이 있게 된다.
본 발명의 실시예들은, 전동식 부스터 시스템에 마련되는 솔밸브모듈의 오작동을 검출 및 안전성 확보 가능한 고장판단방법에 관한 것으로, 특히, 전기적인 오류 이외에 기계적인 오류나 고장 또한 신속하고 정확하게 검출 가능한 전동식 부스터 시스템의 솔밸브모듈 고장판단방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 서브마스터실린더와 메인마스터실린더 간의 유압라인을 개폐하는 솔레노이드 NO 밸브와, 상기 서브마스터실린더와 페달시뮬레이터 간의 유압라인을 개폐하는 솔레노이드 NC 밸브를 구비하는 솔밸브모듈의 고장판단방법에 있어서, 페달변위에 대한 페달시뮬레이터압력의 변화값을 산출하고, 상기 산출된 변화값이 정상상태에서 페달변위에 대한 페달시뮬레이터압력의 최대변화값 이상이면, 상기 솔레노이드 NC 밸브가 고장인 것으로 판단하는 전동식 부스터 시스템의 솔밸브모듈 고장판단방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 서브마스터실린더와 메인마스터실린더 간의 유압라인을 개폐하는 솔레노이드 NO 밸브와, 상기 서브마스터실린더와 페달시뮬레이터 간의 유압라인을 개폐하는 솔레노이드 NC 밸브를 구비하는 솔밸브모듈의 고장판단방법에 있어서, 페달변위에 따른 페달시뮬레이터압력과 마스터실린더압력이 동일하면, 상기 솔레노이드 NO 밸브가 고장인 것으로 판단하는 전동식 부스터 시스템의 솔밸브모듈 고장판단방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 전동식 부스터 시스템의 솔밸브모듈 고장판단방법은 페달 변위, 마스터실린더압력 및 페달시뮬레이터압력을 통해 신속하게 솔레노이드 NC 밸브나 솔레노이드 NO 밸브의 고장 유무를 검출할 수 있으며, 고장 검출시 백업모드로 전환하도록 함으로써 제동 안전성을 확보할 수 있다. 특히, 본 발명의 실시예들에 따른 전동식 부스터 시스템의 솔밸브모듈 고장판단방법은 기계적 고장이 발생된 경우에도 정확하게 고장 유무를 검출할 수 있어, 차량의 작동 확실성을 담보하고 안전성을 증진시킬 수 있게 된다.
도 1은 전동식 부스터 시스템의 일 예를 도시한 개략도이다.
도 2는 정상 모드에서 솔밸브모듈의 작동을 보여주는 개략도이다.
도 3은 백업 모드에서 솔밸브모듈의 작동을 보여주는 개략도이다.
도 4는 솔레노이드 NC 밸브의 고장시 솔밸브모듈의 작동을 보여주는 개략도이다.
도 5는 솔레노이드 NO 밸브의 고장시 솔밸브모듈의 작동을 보여주는 개략도이다.
도 6은 정상 모드시와, 솔레노이드 NC 밸브 고장시의 마스터실린더압력, 페달변위 및 페달시뮬레이터압력 변화를 비교한 그래프이다.
도 7은 정상모드시 페달변위 대비 페달시뮬레이터압력과, 솔레노이드 NC 밸브 고장시 페달변위 대비 페달시뮬레이터압력을 나타낸 그래프이다.
도 8은 솔레노이드 NO 밸브 고장시 마스터실린더압력, 페달변위 및 페달시뮬레이터압력 변화를 비교한 그래프이다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른, 전동식 부스터 시스템의 솔밸브모듈 고장판단방법을 보여주는 플로어차트이다.
도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 전동식 부스터 시스템의 솔밸브모듈 고장판단방법을 포함하는 전체 시스템 구성도이다.
이하, 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다. 다만, 이하의 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 범위가 이하의 실시예들에 한정되는 것은 아님을 알려둔다. 또한, 이하의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로, 불필요하게 본 발명의 기술적 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 공지의 구성에 대해서는 상세한 기술을 생략하기로 한다.
도 2는 정상 모드에서 솔밸브모듈의 작동을 보여주는 개략도이며, 도 3은 백업 모드에서 솔밸브모듈의 작동을 보여주는 개략도이다.
도 2 및 도 3을 참고하면, 전동식 부스터 시스템의 솔밸브모듈(50)은, 솔레노이드 NO 밸브(51) 및 솔레노이드 NC 밸브(52)를 포함하여 구성될 수 있다.
솔레노이드 NO 밸브(51)는 서브마스터실린더(20)와 서브라인(53)으로 연결될 수 있으며, 백업라인(54)을 통해 메인마스터실린더(30)와 연결될 수 있다. 서브라인(53)은 서브마스터실린더(20) 내의 유압을 솔레노이드 NO 밸브(51)까지 전달할 수 있으며, 백업라인(54)은 서브라인(53)을 통해 솔레노이드 NO 밸브(51)까지 전달된 유압을 다시 메인마스터실린더(30) 등으로 전달하게 된다. 이때, 솔레노이드 NO 밸브(51)는 서브라인(53) 및 백업라인(54)을 개폐 또는 유로 변경하게 된다.
또한, 솔레노이드 NC 밸브(52)는 솔레노이드 NO 밸브(51)를 통해 서브라인(53)의 유압을 전달받을 수 있으며, 답력라인(55)을 통해 페달시뮬레이터(40)와 연결될 수 있다. 답력라인(55)은 서브라인(53)의 유압을 페달시뮬레이터(40)로 전달하기 위한 것으로, 솔레노이드 NC 밸브(52)에 의해 개폐 또는 유로 변경될 수 있다.
한편, 상기와 같은 솔레노이드 NO 밸브(51)는 초기상태에서 개방되어 있으며, 솔레노이드 NC 밸브(52)는 초기상태에서 폐쇄되어 있게 된다.
도 2는 정상 모드에서 브레이크페달(10)의 조작시 솔밸브모듈(50)의 작동을 나타낸 것으로, 도 2를 참고하면, 브레이크페달(10)이 작동되면, 솔밸브모듈(50)은 서브마스터실린더(20)와 페달시뮬레이터(40) 간을 연결하여 운전자의 페달 필이 구현될 수 있도록 한다.
보다 구체적으로, 상기의 초기상태에서 브레이크페달(10)이 조작되면, 솔레노이드 NO 밸브(51)는 폐쇄되게 되며, 솔레노이드 NC 밸브(52)는 개방되게 된다. 따라서 백업라인(54)은 폐쇄되고, 서브라인(53)의 유압은 답력라인(55)을 통해 페달시뮬레이터(40)로 전달되어, 페달시뮬레이터(40)에 의해 페달 필이 구현되게 된다. 한편, 이와 같은 정상 모드에서 제동압력은, 모터(31)에 의해 구동되는 볼스크류(32)가 메인마스터실린더(30) 내 피스톤을 전진시켜 생성되게 되며, 생성된 제동압력이 유압라인을 통해 각 휠로 전달되어 브레이크페달(10) 조작에 따른 제동이 수행되게 된다.
한편, 도 3은 백업 모드에서의 솔밸브모듈(50) 작동을 도시한 것으로, 도 3을 참고하면, 시스템 내 오류가 발생되어 솔밸브모듈(50)이 적절히 구동되지 않는 백업 모드시에는, 백업라인(54)이 개방되어 서브마스터실린더(20)의 압력을 통해 비상 제동이 이뤄지게 된다.
보다 구체적으로, 시스템 내 오류가 발생된 경우, 브레이크페달(10)이 조작되었음에도 솔밸브모듈(50)이 구동되지 않게 되며, 솔레노이드 NO 밸브(51)는 개방되고, 솔레노이드 NC 밸브(52)는 폐쇄된 상태에 있게 된다. 따라서 페달시뮬레이터(40)와 연결되는 답력라인(55)은 폐쇄되며, 서브라인(53)을 통해 전달되는 서브마스터실린더(20) 내 압력은 답력라인(55)을 통해 메인마스터실린더(30) 또는 차량의 각 휠로 전달되어 비상 제동을 수행하게 된다. 다시 말하면, 브레이크페달(10)에 의한 서브마스터실린더(20) 내 제동압력을 통해 최소한의 제동이 이뤄지게 된다.
도 4는 솔레노이드 NC 밸브의 고장시 솔밸브모듈의 작동을 보여주는 개략도이다.
도 4를 참고하면, 솔레노이드 NC 밸브(52)가 고장으로 작동되지 않게 되면, 초기상태에서 브레이크페달(10)이 작동되더라도, 솔레노이드 NC 밸브(52)는 개방되지 않게 되며, 정상 작동되는 솔레노이드 NO 밸브(51)만이 폐쇄되게 된다. 따라서 도 4에 시된 바와 같이, 서브라인(53)의 유로가 폐쇄되게 되며, 이로 인해 서브마스터실린더(20) 내 압력으로 브레이크페달(10)이 밟히지 않게 되는 현상이 발생될 수 있다. 즉, 유로가 완전히 폐쇄되어 있기 때문에 운전자가 브레이크페달(10)을 밟더라도 브레이크페달(10)이 밟히지 않게 된다.
특히, 이와 같은 경우, 브레이크페달(10)이 밟히지 않기 때문에 브레이크페달(10)의 페달 변위 또한 발생되지 않게 되며, 이로 인해, 페달변위센서(11)의 페달 변위 감지나 모터(31)의 구동 등도 이뤄지지 않게 된다. 따라서 모터(31)의 구동에 의한 제동력(즉, 메인마스터실린더(30) 내 제동압력)이 생성되지 않게 된다. 또한, 정상적으로 작동되는 솔레노이드 NO 밸브(51)에 의해 답력라인(55)이 폐쇄되게 되므로, 서브마스터실린더(20) 내 압력으로 인한 비상 제동 또한 이뤄질 수 없게 되며, 브레이크페달(10) 조작에도 불구하고 제동력이 전혀 생성되지 않는 위험한 상황이 발생될 수 있다.
도 5는 솔레노이드 NO 밸브의 고장시 솔밸브모듈의 작동을 보여주는 개략도이다.
도 5를 참고하면, 솔레노이드 NO 밸브(51)가 고장으로 작동되지 않게 되면, 초기상태에서 브레이크페달(10)이 작동되더라도, 솔레노이드 NO 밸브(51)는 폐쇄되지 않게 되며, 정상 작동되는 솔레노이드 NC 밸브(52)만이 개방되게 된다. 따라서 도 5에 도시된 바와 같이, 서브라인(53), 답력라인(55), 백업라인(54) 등 모든 유압라인이 개방되게 되며 정상적인 제동 제거가 불가한 상태가 된다.
특히, 이와 같은 경우, 페달 변위에 의해 모터(31)가 구동되게 되며, 이로 인한, 메인마스터실린더(30) 내 제동압력이 백업라인(54)을 통해 서브마스터실린더(20)로 역방향 전달될 수 있으며, 생성된 제동압력이 브레이크페달(10)을 역으로 움직이는 상황이 발생될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 전동식 부스터 시스템의 솔밸브모듈 고장판단방법은, 상기와 같은 솔레노이드 NC 밸브(52)나 솔레노이드 NO 밸브(51)의 고장시, 각 밸브의 고장 유무를 신속하게 판단하고, 솔밸브모듈(50)을 백업 모드(도 3 참고)로 전환시켜 제동 안전성을 확보하게 된다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 부스터 시스템의 솔밸브모듈 고장판단방법에 대해 설명하도록 한다. 본 실시예에 따르면, 솔레노이드 NC 밸브(52)의 고장시 고장판단방법 및 제동 안전성을 확보하기 위한 방안이 제안될 수 있다.
전술한 도 5를 참고하면, 솔레노이드 NC 밸브(52)의 고장시에는 서브라인(53)이 완전히 폐쇄되게 되므로, 적은 페달 변위에도 불구하고, 서브마스터실린더(20) 내 높은 압력이 형성되게 된다. 또한, 이와 같은 상태에서는, 브레이크페달(10)을 밟는 압력만큼 페달 변위가 발생되지 않기 때문에, 상대적으로 서브마스터실린더(20)에는 높은 압력이 형성되는 반면, 메인마스터실린더(30) 내에는 그만큼의 압력이 형성되지 않게 된다. 본 실시예에 따른 솔밸브모듈의 고장판단방법은 상기와 같은 비정상적인 압력 차이를 통해 솔레노이드 NC 밸브(52)의 고장유무를 검출할 수 있다.
이때, 페달 변위값은 페달변위센서(11)에 의해 얻어질 수 있다. 또한, 상기와 같은 경우, 서브라인(53)이 폐쇄되므로 서브마스터실린더(20)의 압력은 서브라인(53)의 압력과 상응하게 된다. 설명의 편의를 위하여, 서브마스터실린더(20)의 압력 또는 서브라인(53)의 압력을 ?芽聘첫캠뮌謙槁鈞?으로 지칭하기로 한다 (정상모드시 서브마스터실린더(20)의 압력이나 서브라인(53)의 압력은 페달시뮬레이터(40)에 전달되는 압력인 점을 고려). 상기와 같은 페달시뮬레이터압력은 서브라인(53)에 마련된 서브라인압력센서(53a)를 통해 얻어질 수 있다. 또한, 상기와 같은 경우, 메인마스터실린더(30)의 압력은 백업라인(54)의 압력과 상응하게 된다. 설명의 편의를 위하여, 메인마스터실린더(30)의 압력 또는 백업라인(54)의 압력을 ?떽뵀枯퓔객邨鈞?으로 지칭하기로 한다. 상기와 같은 마스터실린더압력은 백업라인(54)에 마련된 백업라인압력센서(54a)를 통해 얻어질 수 있다.
도 6은 정상 모드시와, 솔레노이드 NC 밸브 고장시의 마스터실린더압력, 페달변위 및 페달시뮬레이터압력 변화를 비교한 그래프로서, (a)는 정상 모드시, (b)는 솔레노이드 NC 밸브의 고장시의 압력 변화를 나타낸다.
도 6을 참고하면, 정상 모드시에는 마스터실린더압력(P1)이 페달시뮬레이터압력(P2)보다 크게 형성됨에도 불구하고, 솔레노이드 NC 밸브(52)의 고장시에는 마스터실린더압력(P1)이 페달시뮬레이터압력(P2)보다 작게 형성되고 있음을 알 수 있다. 또한, 솔레노이드 NC 밸브(52)의 고장시에는 정상 모드시에 비해 페달 변위(S)정도에 대한 페달시뮬레이터압력(P2) 변화가 크게 나타나고 있음을 알 수 있다.
즉, 페달 변위(S)에 대한 페달시뮬레이터압력(P2)의 변화를 감지하여, 페달 변위(S)에 비해 과도한 페달시뮬레이터압력(P2)이 검출되게 되면, 솔레노이드 NC 밸브(52)에 고장이 발생된 것으로 추정할 수 있게 된다.
도 7은 정상모드시 페달변위 대비 페달시뮬레이터압력과, 솔레노이드 NC 밸브 고장시 페달변위 대비 페달시뮬레이터압력을 나타낸 그래프로서, G1은 정상모드시, G2는 솔레노이드 NC 밸브 고정시를 나타낸다.
도 7을 참고하면, 솔레노이드 NC 밸브(52)의 고장유무를 판단하기 위해 압력 변화 구간을 A, B, C 구간으로 분류할 수 있다. 먼저, 페달변위가 제 1 설정치(L1) 이하인 A구간에서는 페달변위가 작기 때문에 브레이크페달(10)의 기계적인 유격이나 페달변위센서(11)의 노이즈 등에 의한 오판단 가능성을 고려하여, 고장 판단을 하지 않을 수 있다.
다음으로, B구간은 페달변위에 대해 페달시뮬레이터압력이 급격하게 변화하는 구간으로 압력변화의 기울기를 통해 솔레노이드 NC 밸브(52)의 고장유무를 판별하게 된다. 이때, B구간은 제 1 설정치(L1) 이상 제 2 설정치(L2) 이하인 구간을 의미할 수 있으며, 상기 제 2 설정치(L2)는 솔레노이드 NC 밸브(52) 고장으로 인한 유로 폐쇄시 브레이크페달(10)이 형성할 수 있는 최대 페달변위를 고려하여 설정될 수 있다. 예컨대, 솔레노이드 NC 밸브(52) 고장시에는 서브마스터실린더(20)에 연결된 유로가 모두 폐쇄되어 있으므로, 브레이크페달(10)의 페달 변위는 일정치 이상 발생될 수 없게 되며, 이러한 점을 고려하여, 상기 제 2 설정치(L2)는 30%의 페달 변위로 설정될 수 있다.
한편, 상기 B구간에서는 압력 변화의 기울기를 산출하고, 하기 수학식 1의 조건이 만족되면 솔레노이드 NC 밸브(52)에 고장이 발생된 것으로 판단할 수 있다.
(수학식 1)
(Delta) > (Delta_max) * (1 + Factor)
이때, 상기 수학식 1에서 Delta 값은 현재 센서로부터 받는 페달변위에 대한 페달시뮬레이터압력의 변화값(△압력센서/△변위센서)을 의미할 수 있으며, Delta_max 값은 정상 모드시 페달변위에 대한 페달시뮬레이터압력 변화의 최대값((△압력/△변위)max)을 의미할 수 있다. 또한, Factor 값은 0 내지 1의 값을 의미할 수 있다. 이때, 상기 Factor 값은 페달 변위에 따라 설정될 수 있다. 예컨대, 상기 Factor 값은 페달 변위가 커지면 작아지도록 설정될 수 있으며, B구간에서의 페달 변위를 백분율로 환산하거나, 전체 구간에서의 페달 변위를 백분율로 환산하여 설정될 수 있다. 이는 도 7에 도시된 바와 같이, 페달 변위가 작을 때는 오판단의 가능성이 있으므로, 작은 페달 변위에서는 가중치를 적용하기 위함이다.
한편, 상기 C구간에는 고장 판단을 하지 않는다. 즉, 페달 변위가 제 2 설정치(L2)를 넘는 C구간에서는 솔레노이드 NC 밸브(52)의 고장을 판단하지 않게 된다. 이는 솔레노이드 NC 밸브(52)가 고장인 경우 유로가 폐쇄되어 페달 변위가 일정치(예컨대, 제 2 설정치(L2)) 이상 발생되지 않게 되므로, 일정치를 넘는 페달 변위에 대하여는 고장 유무를 판단할 수 없기 때문이다.
이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전동식 부스터 시스템의 밸브 고장판단방법에 대해 설명하도록 한다. 본 실시예에 따르면, 솔레노이드 NO 밸브(51)의 고장시 고장판단방법 및 제동 안전성을 확보하기 위한 방안이 제안될 수 있다.
전술한 도 4를 참고하면, 솔레노이드 NO 밸브(51)의 고장시에는 서브라인(53), 답력라인(55), 백업라인(54)의 유로가 모두 개방되게 된다. 따라서 서브마스터실린더(20)와 메인마스터실린더(30)가 서브라인(53) 및 백업라인(54)을 통해 연결되게 되며, 양쪽의 압력이 동일하게 형성될 수 있다. 즉, 마스터실린더압력과 페달시뮬레이터압력이 서로 동일 또는 상응하게 형성되게 된다.
도 8은 솔레노이드 NO 밸브 고장시 마스터실린더압력, 페달변위 및 페달시뮬레이터압력 변화를 비교한 그래프이다.
도 8을 참고하면, 솔레노이드 NO 밸브(51)의 고장시에는, 마스터실린더압력(P1)과 페달시뮬레이터압력(P2)이 페달 변위(S)에도 불구하고 동일하게 형성됨을 알 수 있으며(도 7 (a)의 정상 모드시 참고), 이를 통해, 역으로 솔레노이드 NO 밸브(51)의 고장 유무를 검출할 수 있게 된다. 즉, 페달 변위(S)에도 불구하고 마스터실린더압력(P1)과 페달시뮬레이터압력(P2)이 동일하게 형성되는 경우, 솔레노이드 NO 밸브(51)가 고장난 것으로 판별할 수 있게 된다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른, 전동식 부스터 시스템의 솔밸브모듈 고장판단방법을 보여주는 플로어차트이다.
도 9를 참고하면, 운전자로부터 페달 변위를 입력받아 솔밸브모듈(50)이 구동되며, 이 과정에서 솔밸브모듈(50)로의 전류 인가 등을 모니터링하여 전기적 고장 여부를 판단하게 된다. 전기적 고장이 검출된 경우, 도 3과 같은 백업 모드가 수행될 수 있다.
한편, 전기적 고장 여부를 판단한 후에는, 기계적 고장 여부를 판단하게 된다. 다만, 기계적 고장 여부 판단은 기계적인 유격이나 전기적 신호의 노이즈 등으로 인한 오판단을 최소화하기 위하여, 브레이크페달(10)이 밟히고 최소한의 페달 변위가 발생된 경우에 한하여 수행될 수 있다.
기계적 고장 여부 판단은, 상기 도 6 및 7을 참고하여 설명한 솔레노이드 NC 밸브(52)의 고장판단방법이나, 상기 도 8을 참고하여 설명한 솔레노이드 NO 밸브(51) 고장판단방법을 통해 수행될 수 있다. 또한, 기계적 고장 여부 판단 결과, 솔레노이드 NC 밸브(52) 또는 솔레노이드 NO 밸브(51)에 고장이 검출된 경우에는, 전기적 고장시와 마찬가지로 백업모드가 수행되게 된다. 즉, 솔밸브모듈(50)로 인가되는 전류 등을 차단하여 솔밸브모듈(50)을 초기상태로 복귀시킬 수 있으며, 솔밸브모듈(50)은 백업모드 상태로 비상제동을 위한 제동력을 메인마스터실린더(30) 등으로 전달하게 된다.
도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 전동식 부스터 시스템의 솔밸브모듈 고장판단방법을 포함하는 전체 시스템 구성도로서, 정상 모드시에는 목표 제동압을 기준으로 제동압력을 제어하게 되며, 고장 판단 로직에서 전기적 또는 기계적 고장이 검출되면 경고등 등을 통해 운전자에게 이를 알리고, 백업모드로 전환하게 된다.
이상에서 설명한 바, 본 발명의 실시예들에 따른 전동식 부스터 시스템의 솔밸브모듈 고장판단방법은 페달 변위, 마스터실린더압력 및 페달시뮬레이터압력을 통해 신속하게 솔레노이드 NC 밸브나 솔레노이드 NO 밸브의 고장 유무를 검출할 수 있으며, 고장 검출시 백업모드로 전환하도록 함으로써 제동 안전성을 확보할 수 있다. 특히, 본 발명의 실시예들에 따른 전동식 부스터 시스템의 솔밸브모듈 고장판단방법은 기계적 고장이 발생된 경우에도 정확하게 고장 유무를 검출할 수 있어, 차량의 작동 확실성을 담보하고 안전성을 증진시킬 수 있게 된다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
10: 브레이크페달 11: 페달변위센서
20: 서브마스터실린더 30: 메인마스터실린더
31 모터 32: 볼스크류
40: 페달시뮬레이터 50: 솔밸브모듈
51: 솔레노이드 NO 밸브 52: 솔레노이드 NC 밸브
53: 서브라인 54: 백업라인
55: 답력라인

Claims (5)

  1. 서브마스터실린더와 메인마스터실린더 간의 유압라인을 개폐하는 솔레노이드 NO 밸브와, 상기 서브마스터실린더와 페달시뮬레이터 간의 유압라인을 개폐하는 솔레노이드 NC 밸브를 구비하는 솔밸브모듈의 고장판단방법에 있어서,
    페달변위에 대한 페달시뮬레이터압력의 변화값을 산출하고, 페달변위가 제1 설정치 이상 제2 설정치 이하인 구간에서 상기 산출된 페달시뮬레이터압력의 변화값의 기울기를 통해 상기 솔레노이드 NC 밸브의 고장 여부를 판별하되,
    상기 산출된 변화값이 정상상태에서 페달변위에 대한 페달시뮬레이터압력의 최대변화값 이상이면, 상기 솔레노이드 NC 밸브가 고장인 것으로 판단하며,
    다음 수식이 만족하면, 상기 솔레노이드 NC 밸브가 고장인 것으로 판단하며,
    (Delta) > (Delta_max) * (1 + Factor)
    페달시뮬레이터압력의 변화값(Delta)은,
    (△압력센서/△변위센서) 이고,
    상기 페달시뮬레이터압력의 최대변화값(Delta_max)은,
    ((△압력/△변위)max) 이며,
    Factor 값은 상기 페달변위에 따라 0 내지 1의 값이 설정되되, 상기 페달변위가 제1 설정치 이상 제2 설정치 이하인 구간에서 페달변위가 백분율로 환산되거나 또는 전체 구간에서 페달변위가 백분율로 환산되어 설정되며,
    상기 제2 설정치는,
    상기 솔레노이드 NC 밸브 고장으로 인한 유로 폐쇄시 브레이크페달이 형성할 수 있는 최대 페달변위를 고려하여 페달변위의 30%를 초과하지 않도록 설정되는 전동식 부스터 시스템의 솔밸브모듈 고장판단방법.
  2. 서브마스터실린더와 메인마스터실린더 간의 유압라인을 개폐하는 솔레노이드 NO 밸브와, 상기 서브마스터실린더와 페달시뮬레이터 간의 유압라인을 개폐하는 솔레노이드 NC 밸브를 구비하는 솔밸브모듈의 고장판단방법에 있어서,
    페달변위에 따른 페달시뮬레이터압력과 마스터실린더압력이 동일하면, 상기 솔레노이드 NO 밸브가 고장인 것으로 판단하고,
    상기 페달변위는, 브레이크페달의 변위를 감지하는 페달변위센서에 의해 제공되고,
    상기 페달시뮬레이터압력은, 상기 서브마스터실린더의 압력 또는 상기 서브마스터실린더에서 상기 솔밸브모듈로 연결된 서브라인의 압력 중 적어도 하나를 포함하며,
    상기 페달시뮬레이터압력은, 상기 서브라인에 마련된 서브라인압력센서를 통해 제공되고,
    상기 마스터실린더압력은, 상기 메인마스터실린더의 압력 또는 상기 메인마스터실린더에서 상기 솔밸브모듈로 연결된 백업라인의 압력 중 적어도 하나를 포함하며,
    상기 마스터실린더압력은, 상기 백업라인에 마련된 백업라인압력센서를 통해 제공되며,
    상기 솔레노이드 NC 밸브가 고장인 것으로 판단되면, 상기 솔밸브모듈을 백업 모드로 전환시키되,
    상기 백업 모드는, 상기 솔레노이드 NO 밸브가 개방되고 상기 솔레노이드 NC 밸브가 폐쇄되어, 상기 서브마스터실린더의 압력이 상기 메인마스터실린더로 제공되는 전동식 부스터 시스템의 솔밸브모듈 고장판단방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 페달변위는, 브레이크페달의 변위를 감지하는 페달변위센서에 의해 제공되고,
    상기 페달시뮬레이터압력은, 상기 서브마스터실린더의 압력 또는 상기 서브마스터실린더에서 상기 솔밸브모듈로 연결된 서브라인의 압력 중 적어도 하나를 포함하며,
    상기 페달시뮬레이터압력은, 상기 서브라인에 마련된 서브라인압력센서를 통해 제공되는 전동식 부스터 시스템의 솔밸브모듈 고장판단방법.
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