KR102004714B1 - 전자식 진공배력장치용 진공제어모듈 및 그 제어방법 - Google Patents

전자식 진공배력장치용 진공제어모듈 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

브레이크 페달의 답력 배가를 위해 진공압을 발생시키는 진공부스터와, 상기 진공부스터와 연결되고 상기 진공압 발생에 필요한 진공을 형성하는 전자식 진공펌프를 포함하는 차량의 전자식 진공배력장치에 있어서, 상기 진공부스터와 상기 전자식 진공펌프 사이에 위치하는 전자식 진공배력장치용 진공제어모듈은, 상기 진공부스터의 진공압을 감지하는 제 1 진공센서 및 제 2 진공센서와, 상기 제 1 진공센서 및 상기 제 2 진공센서의 측정값의 정상범위와 차이값의 기준범위가 기설정되어, 상기 측정값 또는 상기 차이값을 판단하는 진공제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 진공배력장치용 진공제어모듈 및 그 제어방법을 제공한다.

Description

전자식 진공배력장치용 진공제어모듈 및 그 제어방법{The vacuum control module of electric vacuum booster and control method of the same}
본 발명은 전자식 진공배력장치에 구비되는 전자식 진공배력장치용 진공제어모듈 및 그 제어방법에 관한 것이다.
차량의 브레이크는 브레이크 페달을 밟는 힘, 즉 답력을 브레이크의 마스터 실린더로 전달하여 유압력으로 변환함으로써 구동된다. 지속적인 자동차 기술개발로 인해 차량의 성능이 향상되면서 운전자의 답력만으로는 충분한 제동력 확보가 어려우며, 브레이크의 제동력 확보를 위해 진공배력장치가 개발되고 있다.
진공배력장치는 대기압과 진공의 압력차를 이용하여 브레이크 제동력을 배가시키는 장치로, 진공부스터를 채택하여 운전자의 답력에 진공력을 가하여 배가된 유압력을 각 브레이크에 전달하고, 이를 통해 제동력은 개선된다.
최근 활발히 개발되고 있는 하이브리드 차량이나 경량차량은 엔진의 경량화가 더욱 요구되는데, 엔진이 경량화될 수록 진공배력장치의 진공부족 현상이 나타나게 되어 제동력에 영향을 끼칠 수 있다.
이를 해결하기 위해 진공력을 보조하는 전자식 진공펌프를 추가한 전자식 진공배력장치가 개발되고 있는데, 종래 기술의 경우 전자식 진공펌프는 차량의 엔진조절유닛(ECU; engine control unit)을 이용하여 제어한다.
차량의 엔진조절유닛은 TBW(throttle by wire), 엑셀레이터포지션센서(APS; accelerator position sensor), ECM(electronic chromic mirror)/PCM(protection circuit module) 등 차량 전반의 전자계통의 제어에 이용되며, 차량의 림프홈모드 제어에도 이용된다. 림프홈모드는 엔진이나 주행계통에 중요 결함이 감지되는 경우 엔진조절유닛에 의해 엔진 출력이 제한되어 더 큰 고장이나 사고를 방지하는 것으로, 급발진 또는 풀악셀 등의 사고를 방지할 수 있는 기술이다.
그러나 엔진조절유닛과 연결된 엑셀레이터포지션센서, ECM, PCM 등 전자제어 계통의 오동작은 엔진조절유닛의 결함을 발생시킬 수 있으며, 이는 전자식 진공배력장치에 과량의 공기를 공급하여 브레이크 배력을 위한 진공 형성에 문제를 일으킬 수 있고, 운전자가 페달을 밟는 강도와 관계없이 출력이 급상승하는 문제, 즉 급발진 문제가 발생할 수 있다.
또한, 종래 진공배력장치는 진공부스터의 진공압을 감지하는 진공센서를 하나만 사용하는 구현방식을 많이 사용하고 있는데, 이러한 구현방식의 경우, 진공센서의 출력값에 오류가 발생할 수 있고 이로 인해 진공배력장치가 오동작하는 문제가 발생할 수 있다.
또 다른 종래의 진공배력장치로는 진공센서를 복수개로 구현하는 기술들도 제시되어 있지만, 이러한 종래 진공배력장치는 진공센서값의 오류를 판단하는 방법을 제시하는 수준에 머물러 있다.
따라서 운전자의 안전과 안정적인 차량운행을 위해 전자식 진공배력장치의 기술 개발이 필요한 실정이다.
한국 공개특허 제10-2017-0118378호(공개일 : 20017.10.25) 일본 등록특허 제3723001호(공고일: 2005.09.22.)
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 복수개의 진공센서를 활용하여 진공센서들의 오류 인식성이 향상되고 전자식 진공배력장치에 안정적인 진공압을 제어할 수 있는 전자식 진공배력장치용 진공제어모듈 및 그 제어방법을 제공하는 것에 목적이 있다.
또한 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 진공센서의 측정값과 차이값들을 활용하여, 고장의 원인을 추정할 수 있으며 진공배력장치의 오동작을 감지하여 림프홈모드 신호를 제공할 수 있는 전자식 진공배력장치용 진공제어모듈 및 그 제어방법을 제공하는 것에 목적이 있다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 과제를 해결하고자 본 발명은 브레이크 페달의 답력 배가를 위해 진공압을 발생시키는 진공부스터와, 상기 진공부스터와 연결되고 상기 진공압 발생에 필요한 진공을 형성하는 전자식 진공펌프를 포함하는 차량의 전자식 진공배력장치에 있어서, 상기 진공부스터와 상기 전자식 진공펌프 사이에 위치하는 전자식 진공배력장치용 진공제어모듈은, 상기 진공부스터의 진공압을 감지하는 제 1 진공센서 및 제 2 진공센서와, 상기 제 1 진공센서 및 상기 제 2 진공센서의 측정값의 정상범위와 차이값의 기준범위가 기설정되어, 상기 측정값 또는 상기 차이값을 판단하는 진공제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 진공배력장치용 진공제어모듈을 제공할 수 있다.
상기 진공제어부는, 상기 제 1 진공센서 및 상기 제 2 진공센서의 측정값이 상기 정상범위에 포함되면, 상기 전자식 진공배력장치는 정상으로 구동될 수 있다.
상기 진공제어부는, 상기 측정값이 상기 정상범위보다 높은 경우, 상기 진공부스터 또는 상기 전자식 진공펌프의 오류를 판정하고 림프홈 모드를 설정할 수 있다.
상기 진공제어부는, 상기 측정값이 상기 정상범위보다 낮은 경우, 상기 전자식 진공펌프의 오류로 판정하고 림프홈 모드를 설정할 수 있다.
상기 진공제어부는, 상기 측정값이 상기 정상범위를 벗어나는 경우, 상기 차이값을 측정하여 상기 기준범위에 포함되면 상기 제 1 진공센서 및 상기 제 2 진공센서는 정상으로 구동될 수 있다.
상기 진공제어부는, 상기 측정값이 상기 정상범위를 벗어나고, 상기 차이값이 상기 기준범위를 벗어나는 경우 상기 제 1 진공센서 및 상기 제 2 진공센서의 오류로 판단할 수 있다.
나아가서, 상기 진공제어부는, 상기 제 1 진공센서 및 상기 제 2 진공센서의 오류로 판단한 후 상기 제 1 진공센서의 측정값과 상기 제 2 진공센서의 측정값 중 대기압에 가까운 측정값에 따라 상기 전자식 진공펌프를 구동시킬 수 있다.
상기 진공배력장치용 진공제어모듈은, 상기 진공압으로 인한 기체의 유동방향으로 열리는 역류방지 스위치를 포함하고, 상기 역류방지 스위치는 상기 진공부스터와 상기 전자식 진공배력장치용 진공제어모듈이 연결되는 영역 또는 상기 전자식 진공펌프와 상기 전자식 진공배력장치용 진공제어모듈이 연결되는 영역에 위치할 수 있다.
상기 제 1 진공센서 또는 상기 제 2 진공센서는, MEMS 센서일 수 있다.
또한 상기의 과제를 해결하고자 본 발명은 진공제어부에 제 1 진공센서 및 제 2 진공센서의 측정값의 정상범위 및 차이값의 기준범위를 설정하고 저장하는 단계; 제 1 진공센서 및 제 2 진공센서가 진공부스터의 진공압을 감지하고 측정하는 단계; 상기 제 1 진공센서 및 상기 제 2 진공센서의 측정값이 상기 정상범위에 포함되면 전자식 진공배력장치의 구동상태를 유지하는 단계; 상기 측정값이 상기 정상범위보다 높은 기체압력값이면 상기 진공부스터 또는 전자식 진공 펌프의 오류를 판단하는 단계; 상기 진공부스터 또는 상기 전자식 진공 펌프의 오류가 판단되면 림프홈 모드를 작동시키는 단계; 및 림프홈 모드 작동 후 상기 제 1 진공센서 및 상기 제 2 진공센서의 차이값을 측정하는 단계를 포함하는 전자식 진공배력장치용 진공제어 방법을 제공할 수 있다.
상기 차이값이 기준범위에 포함되면 상기 제 1 진공센서 및 상기 제 2 진공센서는 정상적으로 구동됨을 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 측정값이 모두 정상범위보다 낮은 기체압력값이면 상기 전자식 진공펌프의 오류를 판단하는 단계; 상기 전자식 진공 펌프의 오류가 판단되면 림프홈 모드를 작동시키는 단계; 및 림프홈 모드 작동 후 상기 제 1 진공센서 및 상기 제 2 진공센서의 차이값을 측정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제 1 진공센서 및 상기 제 2 진공센서의 차이값을 측정한 후, 상기 차이값이 상기 기준범위를 벗어나면 상기 제 1 진공센서 및 상기 제 2 진공센서의 오류로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
나아가서, 상기 제 1 진공센서 및 상기 제 2 진공센서의 오류로 판단한 후 상기 제 1 진공센서의 측정값과 상기 제 2 진공센서의 측정값 중 대기압에 가까운 측정값에 따라 상기 전자식 진공펌프를 구동시킬 수 있다.
본 발명에 따른 전자식 진공배력장치용 진공제어모듈 및 그 제어방법은 진공센서들의 오류 인식성이 향상되고, 전자식 진공배력장치에 안정적인 진공압을 제어할 수 있는 효과가 있다.
또한 진공센서의 측정값과 차이값들을 활용하여, 고장의 원인을 추정할 수 있으며 전자식 진공배력장치의 오동작을 감지하여 림프홈모드 신호를 제공할 수 있는 장점이 있다.
특히 진공부스터와 전자식 진공펌프의 오류는 적절한 진공압을 형성시키지 못하는 문제를 야기하고, 결과적으로 운전자로 하여금 원활한 브레이크 동작을 할 수 없는 상황을 초래하게 되는데, 본 발명에 따른 진공제어모듈 및 제어방법을 사용하게 되면, 진공부스터와 전자식 진공펌프의 오류를 효과적으로 찾아낼 수 있고, 이러한 오류에 림프홈모드와 같이 적극적인 안전방식을 제공하여, 운전자로 하여금 큰 사고를 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전자식 진공배력장치의 구성도,
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전자식 진공배력장치용 진공제어모듈 단면도,
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 정상적으로 작동하는 제 1 진공센서 및 제 2 진공센서의 측정값과 정상범위를 나타낸 그래프,
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 제 1 진공센서 및 제 2 진공센서의 측정값이 정상범위보다 높은 기체압력값으로 측정된 경우를 나타낸 그래프,
도 5는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 제 1 진공센서 및 제 2 진공센서의 측정값이 정상범위보다 낮은 기체압력값으로 측정된 경우를 나타낸 그래프,
도 6은 도 3 내지 도 5의 전자식 진공배력장치용 진공제어 방법을 나타낸 단계별 흐름도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되어지는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고 도면들에 있어서, 층 및 영역의 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전자식 진공배력장치의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 진공배력장치용 진공제어모듈 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 일반적인 전자식 진공배력장치는 브레이크 페달(10)의 답력 배가를 위해 진공압을 발생시키는 진공부스터(20)와, 상기 진공부스터(20)와 연결되고 상기 진공압 발생에 필요한 진공을 형성하는 전자식 진공펌프(EVP;30)를 포함한다. 상기 진공부스터(20)는 유압관(A)을 통하여 브레이크(40)와 연결된다. 전자식 진공배력장치는 전기차, 하이브리드차, 내연기관 등에 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 전자식 진공배력장치용 진공제어모듈(50)은 상기 진공부스터(20)와 상기 전자식 진공펌프(30) 사이에 위치하고, 진공호스(B)로 서로 연결될 수 있다.
상기 전자식 진공배력장치용 진공제어모듈(50)은 상기 진공부스터(20)의 진공압을 감지하는 제 1 진공센서(52a) 및 제 2 진공센서(52b)를 구비하여, 상기 진공센서들(52a, 52b)의 진공압 감지 이중화를 통해 진공센서들(52a, 52b)의 감지신뢰도를 제고할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 진공센서(52a) 또는 상기 제 2 진공센서(52b)는 MEMS 센서일 수 있다.
상기 제 1 진공센서(52a) 및 제 2 진공센서(52b)의 측정값 또는 차이값을 판단하는 진공제어부(VCU; vacuum control unit, 54)는 전자식 진공배력장치에 대해 안정적인 진공압 제어를 할 수 있으며, 전자식 진공배력장치의 오동작을 감지할 수 있다. 상기 진공제어부(54)는 차량의 전체 시스템을 제어하는 엔진제어유닛(ECU)과 별도의 제어기로 구현될 수도 있고, 진공제어부의 기능을 S/W적으로 구현하여 기존 차량에 사용하고 있던 ECU, VCU와 같은 제어기에 마이그레이션시킴으로써, 종래의 차량용 제어기에 본 발명에 따른 진공제어부의 기능을 구현할 수도 있다.
상세히 설명하면, 상기 진공제어부(54)는 제 1 진공센서(52a) 및 제 2 진공센서(52b)의 측정값을 진공제어부(54)에 기설정된 정상범위와 비교 판단할 수 있다. 예를 들어, 상기 정상범위는 진공부스터(20)와 전자식 진공펌프(30)가 정상적인 작동을 할 경우 진공센서들(52a, 52b)의 측정 가능한 수치범위일 수 있다.
구체적으로 상기 정상범위는 해당 진공센서들이 제조될 때 여러 실험을 통해 측정되거나 캘리브레이션된 진공센서의 추정값들을 진공제어부(54)에 저장함으로써 이루어질 수 있다.
또한, 이러한 추정값들은 진공센서의 여러 인자들의 함수로써 수학적으로 모델링될 수 있는데, 여기서 여러 인자란 진공센서가 동작하는 고도(압력), 온도, 센서의 기대 수명 등을 포함하여 모델링될 수 있다.
상기 제 1 진공센서(52a) 및 제 2 진공센서(52b)의 측정값을 상기 정상범위와 비교하여 상기 정상범위에 포함되면, 진공센서들(52a, 52b)과 진공부스터(20) 및 전자식 진공펌프(30)는 정상적으로 작동되는 것이며, 상기 전자식 진공배력장치는 정상으로 구동될 수 있다.
제 1 진공센서(52a) 및 제 2 진공센서(52b)의 측정값이 상기 정상범위보다 높은 경우, 상기 진공제어부(54)는 상기 진공부스터(20) 또는 상기 전자식 진공펌프(30)의 오류를 판정하고 림프홈 모드를 설정할 수 있다. 상기 측정값이 정상범위보다 높다는 것은 진공이 형성되지 않거나 진공이 늦게 형성되는 것을 의미할 수 있다. 이는 진공부스터(20)가 깨지는 것과 같이 동작불능의 상태이거나 전자식 진공펌프(30)의 과열로 인한 오동작 상태일 수 있으므로, 림프홈 모드를 설정함으로써 운전자의 안전을 보호할 수 있다. 이러한 경우 림프홈 모드를 설정하여 엔진 출력 등을 강제로 제한하는 이유는 사용자가 진공배력시스템의 진공이 제대로 형성되지 않아, 브레이크의 답력을 정상적으로 만들 수 없을 수 있기 때문이다.
또한 상기 진공제어부(54)는 상기 센서들(52a, 52b)의 측정값이 상기 정상범위보다 낮은 경우, 전자식 진공펌프(30)의 오류로 판정하고 림프홈 모드를 설정할 수 있다. 측정값이 정상범위보다 낮은 것은 진공이 과하게 형성되거나 진공이 정상보다 빠르게 형성되는 것을 의미할 수 있다. 이는 전자식 진공펌프(30)의 과동작 상태임을 예측할 수 있고, 이러한 과동작은 전자식 진공펌프(30)의 성능에 문제를 일으킬 수 있으므로 림프홈 모드로 설정하는 것이 바람직하다.
나아가서, 진공제어부(54)는 림프홈 모드의 작동 후 림프홈 모드 작동과는 별도로 전자식 진공배력장치의 오류의 원인을 찾아낼 수 있다.
즉, 상기 진공제어부(54)는 제 1 진공센서(52a) 및 제 2 진공센서(52b) 측정치의 차이값을 기설정된 기준범위와 비교할 수 있다. 상기 차이값의 기준범위는 진공센서들(52a, 52b)이 정상적으로 작동을 할 경우 측정치의 오차범위, 즉 각각의 진공센서가 측정한 값의 차이 오차범위라 할 수 있다. 상기 기준범위에 속하면 측정치가 정상범위에 속하지 않더라도, 진공센서들(52a, 52b)은 정상적으로 작동되고 있음을 판단할 수 있다.
그러나 상기 진공제어부(54)는 상기 측정값이 상기 정상범위를 벗어나고, 상기 차이값이 상기 기준범위를 벗어나는 경우 상기 제 1 진공센서(52a) 및 제 2 진공센서(52b)의 오류로 판단할 수 있다. 나아가서 상기 진공제어부(54)는 상기 진공센서들(52a, 52b)의 오류로 판단한 후 제 1 진공센서(52a)의 측정값과 제 2 진공센서(52b)의 측정값 중 대기압에 가까운 측정값에 따라 상기 전자식 진공펌프(30)를 구동시킬 수 있다.
따라서 진공센서들(52a, 52b)의 오류가 발생하여도, 전자식 진공펌프(30)는 대기압에 가까운 측정값을 기준으로 진공형성을 진행함에 따라 진공부스터(20)의 진공압 형성은 안정적으로 수행될 수 있다. 이는 운전자의 안전을 우선으로 하는 보수적인 관점에서 진공배력장치를 제어하는 방법으로써, 진공부스터(20)의 안정적인 진공압 형성으로 인해 진공배력장치의 브레이크의 구동은 더욱 안전하게 수행될 수 있다.
또한, 상기 진공부스터(20) 내부가 진공에 도달할 것으로 예상되는 목표 도달시간과 상기 전자식 진공펌프(30)에 공급되는 전류의 공급시간을 비교하여 상기 제 1 진공센서(52a) 및 제 2 진공센서(52b) 중 오류가 발생한 진공센서를 판별할 수 있다. 예를 들어 진공센서들(52a, 52b)의 측정값이 차이가 나는데 상기 목표 도달시간과 상기 전류의 공급시간이 서로 매칭이 되는 경우, 각각의 측정값을 비교하여 오류가 발생한 진공센서를 찾을 수 있다.
상기 전자식 진공배력장치용 진공제어모듈(50)은 상기 진공압으로 인한 기체의 유동방향(C)으로 열리는 역류방지 스위치(NRV; non-return valve, 56)를 포함할 수 있다. 상기 역류방지 스위치(56)는 상기 진공부스터(20)와 상기 전자식 진공배력장치용 진공제어모듈(50)이 연결되는 영역 또는 상기 전자식 진공펌프(30)와 상기 전자식 진공배력장치용 진공제어모듈(50)이 연결되는 영역에 위치할 수 있다. 상기 역류방지 스위치(56)를 전자식 진공배력장치용 진공제어모듈(50)에 통합 설계함으로써 전자식 진공배력장치의 시스템을 더욱 단순화할 수 있고, 전자식 진공배력장치의 경량화에 도움을 줄 수 있다.
전자식 진공배력장치용 진공제어모듈(50)은 하우징(57)을 구비하여 제 1 진공센서(52a), 제 2 진공센서(52b) 및 진공제어부(54)을 보호할 수 있으며, 하우징(57)과 진공제어부(54) 사이에는 실링제를 충진할 수 있다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 정상적으로 작동하는 제 1 진공센서 및 제 2 진공센서의 측정값과 정상범위를 나타낸 그래프, 도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 제 1 진공센서 및 제 2 진공센서의 측정값이 정상범위보다 높은 기체압력값으로 측정된 경우를 나타낸 그래프, 도 5는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 제 1 진공센서 및 제 2 진공센서의 측정값이 정상범위보다 낮은 기체압력값으로 측정된 경우를 나타낸 그래프, 도 6은 도 3 내지 도 5의 전자식 진공배력장치용 진공제어 방법을 나타낸 단계별 흐름도이다.
도면 3 내지 5의 그래프에서 Y축은 압력을 나타내는 데, Y축의 윗쪽 방향으로 크게 표기되는 경우, 대기압과 같이 상대적으로 높은 압력인 상황을 의미하고, 0(X축)에 가까울수록 진공에 가까운 압력을 의미한다.
도 3 및 도 6을 참조하면, 먼저 진공제어부(54)에 제 1 진공센서(52a) 및 제 2 진공센서(52b)의 측정값의 정상범위 및 차이값의 기준범위를 설정하고 저장한다(S602). 측정값의 정상범위는 진공부스터(20)와 전자식 진공펌프(30)가 정상적인 작동을 할 경우 진공센서들(52a, 52b)의 측정범위이며, 차이값의 기준범위는 진공센서들이 정상적으로 작동을 할 경우 측정치의 오차범위, 즉 진공센서 측정의 차이값 기준범위이다.
다음으로, 제 1 진공센서(52a) 및 제 2 진공센서(52b)의 진공압을 감지하고 측정한다(S604). 즉, 전자식 진공펌프(30)로 진공을 형성하고, 그로부터 발생된 진공부스터(20)의 진공압을 상기 진공센서들(52a, 52b)로부터 측정할 수 있다.
본 발명의 제 2 실시예인 도 3에서 나타난 바와 같이, 제 1 진공센서(52a) 및 제 2 진공센서(52b)의 측정값이 정상범위에 포함되는 경우, 제 1 진공센서(52a) 및 제 2 진공센서(52b)는 정상상태로 판단되고, 진공부스터(20) 및 전자식 진공펌프(30) 또한 정상상태로 판단되어 전자식 진공배력장치는 정상구동된다(S606).
본 발명의 제 3 실시예에 따라 제 1 진공센서 및 제 2 진공센서의 측정값이 정상범위보다 높은 기체압력값으로 측정된 경우, 전자식 진공배력장치용 진공제어 방법은 다음과 같다.
도 4 및 도 6를 참조하면, 진공도가 정상범위보다 낮게 측정되면, 즉 정상범위보다 높은 기체압력값이 측정된 경우에는 제동력에 필요한 만큼의 진공이 형성되지 않음을 의미하거나, 진공센서들(52a, 52b)의 오류를 의미할 수 있다.
상기 측정값이 상기 정상범위보다 높은 기체압력값이면, 먼저 상기 진공부스터(20) 또는 전자식 진공 펌프(30)의 오류를 판단한다(S608). 상기 측정값이 정상범위보다 높다는 것은 진공이 형성되지 않거나 진공이 정상보다 늦게 형성되는 상황임을 의미할 수 있다. 이는 진공부스터(20)가 동작불능의 상태이거나 전자식 진공펌프(30)의 과열로 인한 오동작이 발생한 것일 수 있다.
상기 진공부스터 또는 상기 전자식 진공 펌프의 오류가 판단되면 림프홈 모드를 작동시킨다(S610). 상기 림프홈 모드를 설정함으로써 운전자의 안전을 보호할 수 있다.
상기 림프홈 모드를 작동시키는 단계(S610)에서 제 3 실시예의 전자식 진공배력장치용 진공제어 단계의 흐름은 종료될 수 있다.
그러나 진공제어모듈(50)의 진공제어부(54)는 림프홈 모드의 작동(S610) 이후 림프홈 모드 작동과는 별도로 전자식 진공배력장치의 오류의 원인을 찾아내는 단계를 수행할 수 있다.
림프홈 모드 작동 후 진공제어부(54)은 제 1 진공센서(52a) 및 제 2 진공센서(52b)의 차이값을 측정한다(S612). 상기 차이값이 기준범위에 포함되면 제 1 진공센서(52a) 및 제 2 진공센서(52b)는 측정값 차이가 오차 범위 이내에 포함됨을 의미한다. 따라서 진공센서들(52a, 52b)은 정상적인 작동을 하고 있음을 예상할 수 있다.
그러나 상기 차이값이 상기 기준범위를 벗어나는 경우, 제 1 진공센서(52a) 및 제 2 진공센서(52b)의 오류로 판단하거나 진공부스터(20) 또는 전자식 진공 펌프(30)의 오류로 판단한다(S614). 즉, 전 단계(S608)의 측정값으로 인해 진공형성을 수행하는 진공부스터(20) 또는 전자식 진공펌프(30)의 오동작이 판단되었으며, 센서값의 차이가 기준범위를 벗어난다는 것은 제 1 진공센서(52a) 및 제 2 진공센서(52b)의 오류를 의미할 수 있다.
따라서 본 발명의 전자식 진공배력장치용 진공제어 방법은 진공센서들의 오류 인식성이 향상되고, 전자식 진공배력장치에 안정적인 진공압을 제어할 수 있다. 또한 진공센서의 측정값과 차이값들을 활용하여 고장의 원인을 추정할 수 있고, 전자식 진공배력장치의 오동작을 감지하여 림프홈모드 신호를 제공할 수 있는 장점이 있다.
도 5와 같이 진공도가 정상범위보다 높은 경우, 즉 제 1 진공센서(52a) 및 제 2 진공센서(52b)의 측정값은 모두 정상범위보다 낮은 기체압력값을 나타낼 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 측정값이 모두 정상범위보다 낮은 기체압력값이면 상기 전자식 진공펌프의 오류를 판단한다(S608). 측정값이 정상범위보다 낮은 것은 진공이 과하게 형성되거나 진공이 정상보다 빠르게 형성되는 것을 의미할 수 있다. 이는 전자식 진공펌프(30)의 과동작으로 예측할 수 있다.
다음으로, 상기 전자식 진공 펌프(30)의 오류가 판단되면 림프홈 모드를 작동시킨다(S610). 전자식 진공펌프(30)의 과동작과 같은 오류는 전자식 진공펌프(30)의 성능에 문제를 일으킬 수 있으므로 림프홈 모드로 설정하는 것이 바람직하다.
상기 림프홈 모드를 작동시키는 단계(S610)에서 제 4 실시예의 전자식 진공배력장치용 진공제어 단계의 흐름은 종료될 수 있다.
나아가서, 상기 제 4 실시예에서도 진공제어모듈(50)의 진공제어부(54)는 림프홈 모드의 작동(S610) 이후 림프홈 모드 작동과는 별도로 전자식 진공배력장치의 오류의 원인을 찾아내는 단계를 수행할 수 있다.
상기 림프홈 모드 작동 후 상기 제 1 진공센서(52a) 및 제 2 진공센서(52b)의 차이값을 측정한다(S612). 차이값이 기준범위에 포함되면, 진공센서들(52a, 52b)의 측정값이 오차 범위 이내에 포함됨을 의미한다. 따라서 상기 진공센서들(52a, 52b)은 정상적인 작동을 하고 있음을 예측할 수 있다.
상기 기준범위를 벗어나는 경우, 상기 제 1 진공센서 및 상기 제 2 진공센서의 오류 또는 상기 전자식 진공펌프(30)의 오류를 판단한다(S614). 즉, 전 단계(S608)의 측정값으로 인해 전자식 진공펌프(30)의 오동작이 판단되었으며, 센서값의 차이가 기준범위를 벗어난다는 것은 진공센서들(52a, 52b)의 오류로 판단될 수 있다.
나아가서, 상기 제 1 진공센서(52a) 및 상기 제 2 진공센서(52b)의 오류로 판단한 후 상기 제 1 진공센서(52a) 및 상기 제 2 진공센서(52b)의 측정값 중 대기압에 가까운 측정값에 따라 상기 전자식 진공펌프(30)를 구동시킬 수 있다. 따라서 진공센서들(52a, 52b)의 오류가 발생하여도, 전자식 진공펌프(30)는 대기압에 가까운 측정값을 기준으로 진공형성을 진행함에 따라 진공부스터(20)의 진공압 형성은 안정적으로 수행될 수 있다. 이는 운전자의 안전을 우선으로 하는 보수적인 관점에서 진공배력장치를 제어하는 방법으로써, 진공부스터(20)의 안정적인 진공압 형성으로 인해 진공배력장치의 브레이크의 구동은 더욱 안전하게 수행될 수 있다.
또한, 상기 진공부스터(20) 내부가 진공에 도달할 것으로 예상되는 목표 도달시간과 상기 전자식 진공펌프(30)에 공급되는 전류의 공급시간을 비교하여 상기 제 1 진공센서(52a) 및 상기 제 2 진공센서(52b) 중 오류가 발생한 진공센서를 판별할 수 있다. 예를 들어 진공센서들(52a, 52b)의 측정값이 차이가 나는데 상기 목표 도달시간과 상기 전류의 공급시간이 서로 매칭이 되는 경우, 각각의 측정값을 비교하여 오류가 발생한 진공센서를 찾을 수 있다.
본 발명에서는 진공부스터, 전자식 진공펌프, 진공센서, 전자식 진공배력장치의 오류에 대한 대응방안으로 림프홈모드를 제시하고 있지만, 운전자에게 브레이크 오동작 관련 경고를 알려주거나, 가까운 정비소로 가라는 경고를 전달하는 등 다른 적절한 대응 방안을 더 포함할 수도 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10; 브레이크 페달, 20; 진공부스터,
30; 전자식 진공펌프, 40; 브레이크,
50; 진공배력장치용 진공제어모듈, 52a; 제 1 진공센서,
52b; 제 2 진공센서, 54; 진공제어부,
56; 역류방지 스위치

Claims (14)

  1. 브레이크 페달의 답력 배가를 위해 진공압을 발생시키는 진공부스터와, 상기 진공부스터와 연결되고 상기 진공압 발생에 필요한 진공을 형성하는 전자식 진공펌프를 포함하는 차량의 전자식 진공배력장치에 있어서,
    상기 진공부스터와 상기 전자식 진공펌프 사이에 위치하는 전자식 진공배력장치용 진공제어모듈은,
    상기 진공부스터의 진공압을 감지하는 제 1 진공센서 및 제 2 진공센서와,
    상기 제 1 진공센서 및 상기 제 2 진공센서의 측정값의 정상범위와 차이값의 기준범위가 기설정되어, 상기 측정값 또는 상기 차이값을 판단하며, 차량의 전체 시스템을 제어하는 엔진제어유닛(ECU)과 별도의 제어기로 구현되는 진공제어부를 포함하며,
    상기 진공제어부는 상기 진공부스터 내부가 진공에 도달할 것으로 예상되는 목표 도달시간과 상기 전자식 진공펌프에 공급되는 전류의 공급시간을 비교하여 상기 제 1 진공센서 및 제 2 진공센서 중 오류가 발생한 진공센서를 판별하되,
    상기 진공제어부는 상기 측정값이 상기 정상범위를 벗어나고, 상기 차이값이 상기 기준범위를 벗어나는 경우 상기 제 1 진공센서 및 상기 제 2 진공센서의 오류로 판단하고, 상기 제 1 진공센서의 측정값과 상기 제 2 진공센서의 측정값 중 대기압에 가까운 측정값에 따라 상기 전자식 진공펌프를 구동시키며 진공부스터의 진공압을 안정적으로 형성하는 것을 특징으로 하는 전자식 진공배력장치용 진공제어모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 진공제어부는, 상기 제 1 진공센서 및 상기 제 2 진공센서의 측정값이 상기 정상범위에 포함되면, 상기 전자식 진공배력장치는 정상으로 구동된다고 판단하는 것을 특징으로 하는 전자식 진공배력장치용 진공제어모듈.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 진공제어부는, 상기 측정값이 상기 정상범위보다 높은 경우, 상기 진공부스터 또는 상기 전자식 진공펌프의 오류로 판정하고 림프홈 모드를 설정하는 것을 특징으로 하는 전자식 진공배력장치용 진공제어모듈.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 진공제어부는, 상기 측정값이 상기 정상범위보다 낮은 경우, 상기 전자식 진공펌프의 오류로 판단하고 림프홈 모드를 설정하는 것을 특징으로 하는 전자식 진공배력장치용 진공제어모듈.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 진공제어부는, 상기 측정값이 상기 정상범위를 벗어나는 경우, 상기 차이값을 측정하여 상기 기준범위에 포함되면 상기 제 1 진공센서 및 상기 제 2 진공센서는 정상으로 판단되는 것을 특징으로 하는 전자식 진공배력장치용 진공제어모듈.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 진공배력장치용 진공제어모듈은, 상기 진공압으로 인한 기체의 유동방향으로 열리는 역류방지 스위치를 포함하고, 상기 역류방지 스위치는 상기 진공부스터와 상기 전자식 진공배력장치용 진공제어모듈이 연결되는 영역 또는 상기 전자식 진공펌프와 상기 전자식 진공배력장치용 진공제어모듈이 연결되는 영역에 위치하는 것을 특징으로 하는 전자식 진공배력장치용 진공제어모듈.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 진공센서 또는 상기 제 2 진공센서는, MEMS 센서인 것을 특징으로 하는 전자식 진공배력장치용 진공제어모듈.
  10. 차량의 전체 시스템을 제어하는 엔진제어유닛(ECU)과 별도의 제어기로 구현되는 진공제어부에 제 1 진공센서 및 제 2 진공센서의 측정값의 정상범위 및 차이값의 기준범위를 설정하고 저장하는 단계;
    제 1 진공센서 및 제 2 진공센서가 진공부스터의 진공압을 감지하고 측정하는 단계;
    상기 제 1 진공센서 및 상기 제 2 진공센서의 측정값이 상기 정상범위에 포함되면 전자식 진공배력장치의 구동상태를 유지하는 단계;
    상기 측정값이 상기 정상범위보다 높은 기체압력값이면 상기 진공부스터 또는 전자식 진공 펌프의 오류를 판단하는 단계;
    상기 진공부스터 또는 상기 전자식 진공 펌프의 오류가 판단되면 림프홈 모드를 작동시키는 단계; 및
    림프홈 모드 작동 후 상기 제 1 진공센서 및 상기 제 2 진공센서의 차이값을 측정하는 단계를 포함하며,
    상기 진공제어부는 상기 진공부스터 내부가 진공에 도달할 것으로 예상되는 목표 도달시간과 상기 전자식 진공펌프에 공급되는 전류의 공급시간을 비교하여 상기 제 1 진공센서 및 제 2 진공센서 중 오류가 발생한 진공센서를 판별하되,
    상기 제 1 진공센서 및 상기 제 2 진공센서의 차이값을 측정한 후, 상기 차이값이 상기 기준범위를 벗어나면 상기 제 1 진공센서 및 상기 제 2 진공센서의 오류로 판단하고, 상기 제 1 진공센서의 측정값과 상기 제 2 진공센서의 측정값 중 대기압에 가까운 측정값에 따라 상기 전자식 진공펌프를 구동시키며 진공부스터의 진공압을 안정적으로 형성하는 단계를 포함하는 전자식 진공배력장치용 진공제어 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 차이값이 기준범위에 포함되면 상기 제 1 진공센서 및 상기 제 2 진공센서는 정상적으로 구동됨을 판단하는 단계를 포함하는 전자식 진공배력장치용 진공제어 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 측정값이 모두 정상범위보다 낮은 기체압력값이면 상기 전자식 진공펌프의 오류를 판단하는 단계;
    상기 전자식 진공 펌프의 오류가 판단되면 림프홈 모드를 작동시키는 단계; 및
    림프홈 모드 작동 후 상기 제 1 진공센서 및 상기 제 2 진공센서의 차이값을 측정하는 단계를 포함하는 전자식 진공배력장치용 진공제어 방법.
  13. 삭제
  14. 삭제
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