KR20100134240A - 에어 현가장치의 에어 누기 감지 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차속이 0kph ~ 10kph인지, 조향각이 0˚±5˚인지, 차고 높이가 초기화시 설정된 차고±5mm인지 여부로 차량 상태를 확인해 조건 만족이 이루어지면, 실시간으로 산출된 차고 높이 A와 에어 스프링 압력 B과 에어 스프링 길이 C에 대한 측정값을 미리 프로그램된 LUT(Look-Up Table)와 같은 자료에 저장된 에어 스프링 압력 D와 서로 비교·분석한 후, LUT에 자료화된 상기 압력 D가 압력 B보다 클 때 에어 스프링의 에어 누기를 판단해 경고등을 점등해 운전자에게 인식시켜 주면서, 4곳의 에어 스프링의 댐퍼 감쇠력을 최대로 설정하는 페일-세이프 절차를 수행하므로, 에어 스프링의 에어 누유에 대한 신속한 조치가 취해질 수 있으면서, 별도의 추가적인 장치 없이 소프트웨어(Software)적으로 구현되어 비용도 상승되지 않는 특징을 갖는다.

에어, 누기, LUT

Description

에어 현가장치의 에어 누기 감지 방법{Air leakage monitoring method for air suspension}

본 발명은 에어 현가장치에 관한 것으로, 특히 에어 현가장치의 에어 누기 감지 방법에 관한 것이다.

일반적으로 에어 현가장치는 고압(6 Bar)을 갖는 에어 스프링의 특성으로 인해, 차량의 하중과 탑승객의 하중을 지지하며, 차량의 운행조건에 맞게 차고가 조정될 수 있고, 코일스프링에 비해서 보다 우수한 승차 감을 구현하는 장점을 갖는다.

상기와 같은 에어 현가장치의 차고 높이는 프론트 에어 스트럿과 리어 에어 스프링에 에어를 넣었다 빼는 과정을 통해 조절되는 방식을 적용한다.

이러한 차고 높이는 ECU의 제어를 통해 조절하며, 이를 위해 상기 ECU는 차고 센서로부터 들어오는 신호를 분석하고, 또한 운전자의 입력을 인식한다.

또한, 에어 현가장치를 구성하는 컴프레서와 솔레노이드 블록은 현가 시스템내의 공기를 분배하는 역할을 한다.

상기와 같은 성능을 구현하는 에어 현가장치는 시스템 전체의 에어 압력을 유지하는 것이 매우 중요하므로, 압력 센서를 이용해 시스템내의 압력을 감지해 ECU로 전달하는 기능을 갖추게 된다.

하지만, 상기와 같은 압력 센서는 솔레노이드 블록의 내부로 설치되어 압력을 측정하므로, 전체 시스템에 대한 에어 압력을 실시간 감지(Real Time Monitor)할 수 없는 단점이 있다.

이로 인해 갑작스럽게 발생할 수 있는 에어 누기 현상은 시스템의 오작동은 물론, 심할 경우 현가장치의 차체 지지 기능 상실로 치명적인 안전사고를 유발할 가능성이 높아지게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 에어스프링의 내부 에어 압력 상태를 실시간으로 감지하는 모니터링 로직(Monitoring Logic)을 구현해, 심각한 에어 누유 상태를 경고등으로 운전자에게 인식시켜 신속한 A/S 나 또는 기탐 점검이 이루어질 수 있도록 하는 에어 현가장치의 에어 누기 감지 방법을 제공함에 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 에어 현가장치의 에어 누기 감지 방법이 차속과 조향각 및 차고 높이가 일정 조건을 충족하는 차량의 상태인지 를 판단하고, 차고 높이에 따른 에어 스프링의 길이와, 해당 에어 스프링에 해당하는 스프링내의 압력 정보가 LUT(Look-Up Table)를 이용해 자료화된 상태를 판단하는 초기 준비단계;

차륜 부위에 설치된 각 차고 센서로 차고를 측정해 차고 변화량이 설정값 이하로 내려가면, 감지된 위치에 대한 차고 높이A를 산출하는 차고 산출 단계;

상기 차고 높이A 산출과 더불어 에어 스프링에 대한 압력 B과 길이 C를 산출하는 에어 스프링 측정 단계;

상기 차고 높이 A에 대해 에어 스프링 압력 B과 에어 스프링 길이 C를 상기 LUT에 저장된 자료를 이용해 서로 비교하여, 에어 스프링의 측정시 상태에 대한 에어 누기 판단 단계;

LUT가 갖는 에어 스프링 압력 D가 실시간으로 측정된 에어 스프링 압력 B보다 큰 값일 때, 경고등을 점등하는 운전자 인식 단계;

상기 경고등 점등 후 에어 스프링에 대한 페일-세이프(Fail-Safe)를 수행하는 안전조치단계;

로 수행되는 것을 특징으로 한다.

상기 차속은 0kph ~ 10kph이고, 상기 조향각은 0˚±5˚이며, 상기 차고 높이는 ±10mm이고, 상기 LUT에는 차량 장착시 차고 높이에 따른 에어 스프링의 길이와, 해당 에어 스프링에 해당하는 스프링내의 압력 정보를 포함한다.

상기 에어 누기 판단 단계에서는 자료화된 LUT가 갖는 에어 스프링 압력 D와 지속적으로 측정되고 있는 에어 스프링 압력 B에 대한 크기가 결정한다.

상기 페일-세이프 절차는 4곳의 에어 스프링의 댐퍼 감쇠력을 최대 값(Maximum)으로 설정한다.

이러한 본 발명에 의하면, 에어스프링의 내부 에어 압력 상태가 실시간으로 감지되어, 에어 누유가 심할 경우 운전자의 빠른 인식으로 신속한 조치가 취해지는 효과가 있고, 추가적인 장치 없이 에어 누기 감지 로직을 이용하므로 비용 상승을 갖지 않으면서 편의성도 향상하는 효과를 갖는다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명은 모니터링 로직(Monitoring Logic)을 이용하여 에어스프링의 내부 압력 상태를 실시간으로 감지한다.

본 실시예에 따른 모니터링 로직은 에어스프링의 에어 누기를 감지하기 위한 별도의 장치를 적용하지 않고, 단순히 소프트웨어적으로 만 구현된다.

일반적으로 에어 스프링의 누기가 없는 상태에서도 고속 주행시나 저속 주행시에는 노면 상태와, 주행 속도와 운전자의 조향 입력(Input)에 의해서도 차체의 상하 운동으로 인한 급속한 차고의 변화가 발생되므로, 상기와 같은 모니터링 로직은 특정한 조건을 충족할 때 구현된다.

상기와 같이 충족되어야 할 특정한 조건은 일례로, 0kph ~ 10kph인 차량 속도를 정차 상태로 인식하고, 0˚±5˚인 조향각을 직진 방향 조타로 보며, 초기화시 설정된 차고±10mm를 정상 차고 높이(Normal Height)로 인식하는 S10 차량 상태 확인조건이다.

또한, 상기와 같은 모니터링 로직은 구현을 위한 자료가 요구되며, 이를 위해 차량 장착시 차고 높이에 따른 에어 스프링의 길이와, 해당 에어 스프링에 해당하는 스프링내의 압력 정보를 LUT(Look-Up Table)형식과 그래프(Graph)화된 자료(Data)형식으로 프로그램(Program)되어 ECU안에 내장한다.

LUT에 대한 일례는, 차고 높이 275mm - 에어 스프링 길이 250mm - 에어 스프링내 압력 5.4Bar 또는, 차고 높이 270mm - 에어 스프링 길이 248mm - 에어 스프링내 압력 5.3Bar와 같은 상관 관계이다.

도 1은 본 실시예에서 상기와 같은 조건이 만족된 후 구현되는 모니터링 로직을 나타낸다.

도시된 바와 같이 S10 단계에서 차속이 0kph ~ 10kph인지, 조향각이 0˚±5˚인지, 차고 높이가 초기화시 설정된 차고±5mm인지 여부로 차량 상태를 확인한 후, 상기 조건이 만족되면, S20 단계와 같이 모니터링 로직을 구현한다.

S30 단계는 차륜 부위에 설치된 차고 센서의 거동을 모두 감지하는 단계로서, 감지된 결과로 승용차의 경우 4코너에 대한 차고 변화 여부를 판단한다.

즉, 실시간으로 4코너에 장착이 된 차고 센서의 값을 모니터링(Monitoring)하면서, S31 단계와 같이 변화되는 차고 센서 값을 이용해 다음 단계로 넘어갈지, 다시 차량 상태확인 S10단계로 돌아갈지 여부를 판단한다.

이러한 판단중 단계 S32와 같이, 차고 센서에서 측정된 값이 차고 변화량이 약 10mm/min정도로 내려가고 있는 것을 감지하면, S33 단계와 같이 감지된 위치에 대한 차고 높이A를 산출한다.

이와 같이 차고가 내려간 위치에서 차고 높이A를 산출한 후 에어 스프링에 대한 압력을 감지하는 S40 단계를 수행한다.

S41 단계는 에어 스프링 압력이 변화되는지 여부를 판단해 만약, 에어 스프링 압력 변화가 없으면, 에어 스프링 압력 변화가 있는 단계를 거친 이후 로직으로 넘어간다.

즉, 에어 스프링 압력 변화가 있게 되면 S42 단계를 수행하는데, 상기 S42 단계는 에어 스프링쪽에 설치된 솔레노이드 블록의 압력 센서를 통해 감지된 측정값을 이용하고, 이를 S43 단계와 같이 측정시 에어 스프링 압력 B과 에어 스프링 길이 C를 산출한다.

이때, 차고 센서의 변화량 측정은 동시에 수행된다.

이와 같이 차고 높이 A와 에어 스프링 압력 B 및 에어 스프링 길이 C가 산출 되면, S50 단계와 같이 해당 에어 스프링의 에어 누기 여부를 판단하는 절차를 수행한다.

S51 단계는 산출된 차고 높이 A에 대해 에어 스프링 압력 B과 에어 스프링 길이 C를 서로 비교해 에어 스프링의 에어 누기 정도를 판단하는 절차로서, 이를 위해 ECU에 내장된 LUT를 이용한다.

상기 LUT는 전술한 바와 같이 차고 높이 - 에어 스프링 길이 - 에어 스프링 압력이 갖는 상관 관계를 나타낸다.

S52 단계는 차고 높이 A일 때 에어 스프링이 갖는 상태가 비교·분석된 다음, 비교·분석시점에서 자료화된 LUT가 갖는 에어 스프링 압력 D와 지속적으로 측정되고 있는 에어 스프링 압력 B를 서로 비교한 후, 상기 압력 D가 압력 B보다 큰 값인지를 판단하여 다음 단계 수행 여부를 결정한다.

S60 단계는 LUT가 갖는 에어 스프링 압력 D가 실시간으로 측정된 에어 스프링 압력 B보다 큰 값을 갖는 상태일 때 수행되는 절차로서, 이 경우 현 측정 시점에서 해당 에어 스프링의 압력이 낮음을 의미하고, 이는 에어 스프링의 에어 누기가 무시할 수 없는 상태임을 의미하므로, ECU는 경고등을 점등해 운전자에게 에어 스프링의 에어 누기 상태를 인식시켜 준다.

S70 단계는 경고등으로 운전자에게 에어 스프링의 에어 누기 상태를 인식시킨 후 안전조치인 페일-세이프(Fail-Safe)를 수행하는 절차로서, 에어 스프링에 대한 긴급 조치를 하게 된다.

즉, S71 단계와 같이 페일-세이프 절차는 4곳의 에어 스프링의 댐퍼 감쇠력 을 최대 값(Maximum)으로 설정하는 것으로, 이러한 조치로 인해 에어 스프링의 차체지지 기능이 상실되어 안전사고가 유발될 수 있는 위험성을 제거할 수 있다.

이와 같이 본 실시예에서는 LUT(Look-Up Table)를 이용해 자료에 저장된 에어 스프링 압력이 실시간으로 측정된 에어 스프링 압력에 비해 큰 값을 갖으면, 경고등으로 운전자에게 에어 스프링의 에어 누기를 인식시켜 주면서, 4곳의 에어 스프링의 댐퍼 감쇠력을 최대로 설정하는 페일-세이프 절차를 수행하므로, 에어 스프링의 에어 누유에 대한 신속한 조치를 취함은 물론, 에어 스프링의 압력 저하에 대한 안전성을 향상할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 에어 현가장치의 에어 누기 감지 방법의 흐름도

Claims (4)

1. 차속과 조향각 및 차고 높이가 일정 조건을 충족하는 차량의 상태인지를 판단하고, 차고 높이에 따른 에어 스프링의 길이와, 해당 에어 스프링에 해당하는 스프링내의 압력 정보가 LUT(Look-Up Table)를 이용해 자료화된 상태를 판단하는 초기 준비단계;

   차륜 부위에 설치된 각 차고 센서로 차고를 측정해 차고 변화량이 설정값 이하로 내려가면, 감지된 위치에 대한 차고 높이A를 산출하는 차고 산출 단계;

   상기 차고 높이A 산출과 더불어 에어 스프링에 대한 압력 B과 길이 C를 산출하는 에어 스프링 측정 단계;

   상기 차고 높이 A에 대해 에어 스프링 압력 B과 에어 스프링 길이 C를 상기 LUT에 저장된 자료를 이용해 서로 비교하여, 에어 스프링의 측정시 상태에 대한 에어 누기 판단 단계;

   LUT가 갖는 에어 스프링 압력 D가 실시간으로 측정된 에어 스프링 압력 B보다 큰 값일 때, 경고등을 점등하는 운전자 인식 단계;

   상기 경고등 점등 후 에어 스프링에 대한 페일-세이프(Fail-Safe)를 수행하는 안전조치단계;

   로 수행되는 것을 특징으로 하는 에어 현가장치의 에어 누기 감지 방법.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 차속은 0kph ~ 10kph이고, 상기 조향각은 0˚±5˚이며, 상기 차고 높이는 ±10mm이고, 상기 LUT에는 차량 장착시 차고 높이에 따른 에어 스프링의 길이와, 해당 에어 스프링에 해당하는 스프링내의 압력 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어 현가장치의 에어 누기 감지 방법.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 에어 누기 판단 단계에서는 자료화된 LUT가 갖는 에어 스프링 압력 D와 지속적으로 측정되고 있는 에어 스프링 압력 B에 대한 크기가 결정하는 것을 특징으로 하는 에어 현가장치의 에어 누기 감지 방법.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 페일-세이프 절차는 4곳의 에어 스프링의 댐퍼 감쇠력을 최대 값(Maximum)으로 설정하는 것을 특징으로 하는 에어 현가장치의 에어 누기 감지 방법.

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