KR20040094017A - 전자유압 제동 시스템의 고장여부 판단방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자 유압제동 시스템에 관한 것으로, 상세하게는 압력센서를 이용하여 전자 유압제동 시스템의 정상동작 여부를 판단하기 위한 방법에 관한 것이다.

상기와 같은 본 발명은,

전자유압 제동시스템에 있어서, 운전자에 의한 점검 신호가 입력되는지 판단하는 제 1단계, 점검 신호가 입력되면 휠 실린더에 제동압력을 가감하는 제 2단계, 상기 단계에서 가압 또는 감압된 제동압력이 각각 미리 설정된 압력범위에 해당하는지 판단하는 제 3단계, 상기 단계에서 설정된 압력범위에 해당하면 정상으로 판정하고 종료하는 제 4단계로 수행됨을 특징으로 한다.

Description

전자유압 제동 시스템의 고장여부 판단방법{Error detecting method of EHB}

본 발명은 전자 유압제동 시스템에 관한 것으로, 상세하게는 압력센서를 이용하여 전자 유압제동 시스템의 정상동작 여부를 판단하기 위한 방법에 관한 것이다.

일반적으로 안티록 브레이크 시스템(Anti lock brake system 이하 ABS라 함)은 차륜속도로부터 연산되는 슬립률에 따라 휠에 가해지는 제동압을 적절히 조절하여 바퀴의 록킹(locking)을 방지하는 것이고, 트랙션 콘트롤 시스템(Traction control system 이하 TCS라 함)은 차량의 급발진이나 급가속시 과대한 슬립을 방지하기 위해 엔진의 구동력을 조절하는 것이다.

안티록 브레이크 시스템(ABS)과 트랙션 콘트롤 시스템(TCS)은 차량이 직선 도로를 주행하는 경우 양호한 성능을 발휘할 수 있으나, 커브 도로를 선회 주행하는 경우에는 바깥쪽으로 과도하게 기울어지는 언더스티어(Under steer)가 일어날 수 있고 이와 반대로 안쪽으로 과도하게 기울어지는 오버스티어(Over steer)가 일어날 수 있다.

그래서 차량이 주행하는 어떠한 상황에서도 차량의 자세를 안정적으로 제어하는 즉 차량의 조향성 상실을 방지하기 위한 차량 안정성 시스템(Electronic stability program 이하 ESP라 함)이 요구되고 있다. 일예로 선회주행시 운전자가 원하는 주행궤적에서 바깥으로 밀려나가는 언더스티어(Under steer)가 발생하는 상황에서는 후륜 내측 바퀴에 제동력을 가함으로써 차량이 바깥쪽으로 밀려 나가는 것을 방지하고, 선회주행시 차량의 선회속도가 과도하게 커져 운전자 원하는 주행궤적에서 안쪽으로 기울어지는 오버스티어(Over steer)가 발생하는 상황에서는 전륜 외측 바퀴에 제동력을 가하는 동작이 필요하다.

선회주행시 차량 안정성을 제어하기 위해서는 운전자가 희망하는 차량의 선회속도를 정확히 예측하고, 예측된 선회속도에 따라 차량이 주행하도록 전륜과 후륜에 적절한 제동압을 가할 수 있는지에 따라 시스템의 성능이 결정된다.

또한 차량의 안정성을 제어함에 있어서 전술한 ABS 및 TCS의 성능을 떨어뜨리지 않아야 하며, 이와 반대로 ABS 및 TCS에 의하여 차량의 안정성이 떨어지는 악영향을 미쳐서도 않된다. 그러므로, 차량의 운동 상태에 적절하게 차량의 안전성을제어하기 위해서는 기존의 ABS 및 TCS와 서로 연계하여 협조 제어하는데 주안점을 두는 것이 바람직하다.

상기와 같은 전자유압 제동시스템은 전자유압 제어장치에 의해 구현되는데, 운전자에 의한 브레이크 페달이 조작되면 전자제어부에서는 슬립발생 여부를 감지하여 슬립이 발생되면 발생되는 슬립에 대응되는 제동유압을 휠 실린더에 인가되도록 하는 것이다.

전자유압 제동시스템은 운전자에 의한 시동키가 온 되면, 자체 고장여부를 체크하게 되는데, 이때 체크하는 사항은 솔레노이드 밸브를 제어하기 위한 솔레노이드 코일의 단선여부등의 전기적 구성품만을 체크하게 되므로, 전자유압 제동시스템의 동작이 아닌 일반제동동작에 대한 체크는 수행하지 않아 솔레노이드 밸브의 기구적 문제, 즉 밸브의 열림정도등의 기구적 사항에 문제가 발생할 경우 큰 사고를 유발할 문제점을 내포하고 있었으며, 더 나아가 전자유압 제동시스템(ABS, TCS, ESP)의 동작시 정확한 압력제어가 수행되지 않게 되는 문제점을 가지고 있는 것이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 압력센서를 이용하여 전자유압 제동장치의 정상동작 유무를 판단하기 위한 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 전자유압 제동시스템의 구성을 보인 유압 회로도.

도 2는 본 발명의 제어 흐름도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

4 : 마스터 실린더 8 : 휠 실린더

10 : 인렛 밸브 20 : 아웃렛 밸브

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

전자유압 제동시스템에 있어서, 운전자에 의한 점검 신호가 입력되는지 판단하는 제 1단계, 점검 신호가 입력되면 휠 실린더에 제동압력을 가감하는 제 2단계, 상기 단계에서 가압 또는 감압된 제동압력이 각각 미리 설정된 압력범위에 해당하는지 판단하는 제 3단계, 상기 단계에서 설정된 압력범위에 해당하면 정상으로 판정하고 종료하는 제 4단계로 수행된다.

상기 설정된 압력범위에 해당하지 않으면 에러신호를 발생하고, 운전자에게 이를 디스플레이 하여 주는 단계를 더 포함하여 구성된다.

상기 제 1단계의 운전자에 의한 점검신호는 차량의 운전석 측 도어 오픈신호임을 특징으로 한다.

상기 제 2단계는 휠 실린더에 구성된 인렛밸브 및 아웃렛 밸브를 온/오프함으로써 수행됨을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 상세 구성 및 동작을 살펴보면 다음과 같다.

도 1은 일반적인 전자유압 제동시스템의 구성을 보인 유압 회로도이고, 도 2는 본 발명의 제어 흐름도이다.

먼저, 도 1을 참조하여 그 구성을 간략하게 살펴보면 다음과 같다.

브레이크페달(1)의 동작여부를 감지하는 페달동작센서(2)와 가압력을 감지하는 유압센서(3)를 갖춘 마스터실린더(4)와, 오일탱크(5)의 오일을 흡입하여 제동압을 형성하는 유압펌프(6), 그리고 유압펌프(6)에서 가압된 오일을 축압하는 어큐뮬레이터(7)를 포함한다. 또 전자유압제동시스템은 어큐뮬레이터(7)로부터 바퀴측 휠실린더(8)로 연결되는 유압라인에 설치되어 어큐뮬레이터(7)에 축압된 오일이 휠실린더(8)로 공급되거나 차단되도록 하는 인렛 밸브(10)와, 휠실린더(8)로부터 오일탱크(5)로 연결되는 복귀 유압라인에 설치되는 아웃렛 밸브(20)를 구비한다. 그리고 시스템의 고장 등을 대비한 것으로 마스실린더(4)에서 형성된 제동압이 휠실린더(8) 쪽으로 직접 공급되어 제동이 이루어지도록 하는 별도의 유압라인(9)과, 이 유압라인(9)을 개폐하는 컷밸브(9a)도 포함한다.

이러한 구성의 전자유압브레이크시스템은 마스터실린더(4) 측의 유압센서(3)를 통해 브레이크페달(1)의 가압이 감지되면, 별도의 전자제어장치(ECU)의 제어를 통해 평소 축압된 상태를 유지하는 어큐뮬레이터(7)로부터 바퀴측의 휠실린더(8)로 제동압이 가해지도록 인렛 밸브(10)가 열린다. 어큐뮬레이터(7)의 내에는 평소 설정된 제동압이 유지되도록 유압펌프(6)의 구동에 의해 오일이 축압되며, 유압펌프(6)의 구동시기는 어큐뮬레이터(7)의 출구 측에 마련된 압력센서(7a)의 감지를 통해 제어된다.

제동이 해제될 때는 전자 제어부의 제어를 통해 인렛 밸브(10)가 닫히고 아웃렛 밸브(20)가 열려 휠실린더(8) 측 오일이 마스터실린더(4)쪽 오일탱크(5)로 복귀된다. 이때 인렛 밸브(10)와 아웃렛 밸브(20)는 전자제어장치의 제어를 통해 번갈아 반복 개폐됨으로써 통상의 ABS의 동작원리와 마찬가지로 휠실린더(8)에 반복적인 제동압이 가해지도록 하여 바퀴의 노면슬립이 방지되도록 한다. 또 이러한 전자유압제동시스템에 있어서 인렛 밸브(10)와 아웃렛 밸브(20)는 시스템의 특성 및 유로의 개폐성 등을 고려하여 평소 닫힌 상태를 유지하는 노말 클로즈(Normal Close)형 솔레노이드밸브(이하 'NC형 솔레노이드밸브'라 함)가 채용된다.

도 2를 참조하여 그 제어흐름을 살펴보면,

사용자에 의한 도어 오픈신호가 입력되면 전자 제어부(미도시) 유압라인(9)을 폐쇄하기 위하여 컷밸브(9a)에 오프동작신호를 출력하게 된다.

이후, 전자 제어부는 인렛 밸브(10)에 온동작 신호를 인가하여 오일 탱크(5)의 제동유압이 휠 실린더(8)에 인가되도록 한다. 즉, 차량이 주행전 정지상태일때는 마스터 실린더(4)측의 압력이 휠 실린더(8)측 압력보다 높게 되므로 압력평형현상을 이루기 위하여 별도의 제동압 형성동작이 수행되지 않아도 마스터 실린더(4)측의 압력이 휠 실린더(8)측으로 유입되게 된다.

이때 전자 제어부에서는 휠 실린더(8)에 구성된 압력센서(8a)의 감지값(P)을 입력하여 미리 설정된 기준값(Pref)과 비교하여 감지값(P)이 기준값(Pref)보다 크면 정상으로 판단하고, 그렇지 않으면 정상이 아닌 것으로 판단하여 에러신호를 발생하는 것이다.

상기 정상으로 판단되면, 인렛 밸브(10)에 오프동작 신호를 인가하고 아웃렛 밸브(20)를 온동작 신호를 인가하여 휠 실린더(8)측의 압력을 마스터 실린더(4)측으로 유도하는데, 전자 제어부는 이때에도 역시 압력센서(8a)의 감지값(P)을 입력하여 미리 설정된 기준값(Pref)과 비교하게 된다.

상기 아웃렛 밸브(20)가 개방되었을때 압력센서(8a)의 감지값(P)이 미리 설정된 기준값(Pref)보다 작으면 전자제어부는 정상으로 판정하고 그렇지 않으면 고장으로 판정하여 에러신호를 발생하고, 이를 운전자에게 디스플레이하여 주게 되어, 운전자는 에러발생 신호를 인식하게 되는 것이다.

상기에서와 같이 본 발명에서는 운전자에 의한 도어 오픈 신호가 입력되면 각각의 휠 실린더에 압력을 가하고 감하는 동작을 수행하고, 상기 압력가감 동작시 센서에 의한 압력 가감값이 설정 압력값 범위에 해당하지 않으면 에러로 판단함으로써 ABS, TCS, ESP의 제동동작이 아닌 일반 제동동작시를 감안한 정상동작 여부를 판단하여 시스템의 안정성을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 휠 실린더에 인가되는 제동압을 제어하기 위한 입력측 인렛밸브와, 출력측 아웃렛 밸브, 휠 실린더에 인가되는 제동압력을 감지하기 위한 압력센서를 포함하여 구성된 차량용 전자유압 제동시스템에 있어서,

   운전자에 의한 점검 신호가 입력되는지 판단하는 제 1단계, 점검 신호가 입력되면 휠 실린더에 제동압력을 가감하는 제 2단계, 상기 단계에서 가압 또는 감압된 제동압력이 각각 미리 설정된 압력범위에 해당하는지 판단하는 제 3단계, 상기 단계에서 설정된 압력범위에 해당하면 정상으로 판정하고 종료하는 제 4단계로 수행됨을 특징으로 하는 전자유압 제동시스템의 고장여부 판단방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제 1단계의 운전자에 의한 점검신호는 차량의 운전석 측 도어 오픈신호임을 특징으로 하는 전자유압 제동시스템의 고장여부 판단방법.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 제 2단계는 휠 실린더에 구성된 인렛밸브 및 아웃렛 밸브를 온/오프함으로써 수행됨을 특징으로 하는 전자유압 제동시스템의 고장여부 판단방법.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 제 3단계에서 설정된 압력범위에 해당하지 않으면 에러신호를 발생하고, 운전자에게 이를 디스플레이 하여 주는 단계를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 전자유압 제동시스템의 고장여부 판단방법.