KR20110125324A

KR20110125324A - 브레이크 페달 센서의 고장 검출 방법

Info

Publication number: KR20110125324A
Application number: KR1020100044783A
Authority: KR
Inventors: 이상남
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2010-05-13
Filing date: 2010-05-13
Publication date: 2011-11-21
Also published as: KR101404088B1

Abstract

본 발명은 회생 제동 시스템에서 브레이크 페달 센서의 오프셋 고장을 검출하는 방법에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 회생 제동 시스템에 사용되는 브레이크 페달 센서의 오프셋 고장을 검출하기 위해 마스터 압력 센서의 값을 이용하여 브레이크 페달 온/오프 시의 브레이크 페달 센서 값을 평균하여 계산하고, 마스터 압력 센서의 값을 기준으로 계산된 브레이크 페달 센서의 평균값이 허용 범위를 초과하면 오프셋 고장으로 검출할 수 있다.

Description

브레이크 페달 센서의 고장 검출 방법{FAULT DETECTION METHOD OF BRAKE PEDAL SENSOR}

본 발명은 회생 제동 시스템에서 브레이크 페달 센서의 오프셋 고장을 검출하는 방법에 관한 것이다.

제동 시스템으로 사용되는 기존의 ABS(ANTI-LOCK BRAKE SYSTEM), TCS(TRACTION CONTROL SYSTEM), ESP(ELECTRONIC STABILITY PROGRAM) 시스템에서는 단순히 온/오프 기능을 가진 브레이크 페달의 BLS(Brake Light Signal) 신호를 이용하여 운전자의 제동 의지를 판단하고, 마스터 압력 센서 값 등을 이용하여 운전자의 요구 제동량을 판단하고 있으나, 브레이크 페달 트레블 센서(또는 브레이크 페달 스트로크 센서;이하, 브레이크 페달 센서라 한다)는 사용하지 않고 있다.

이에, 최근에는 차량의 구동축에 장착된 구동 모터를 이용하여 제동 시 열에너지로 발산되는 휠의 운동 에너지 중 일부를 전기 에너지로 환원하여 이를 재구동 시 다시 사용함으로써 에너지의 효율성을 높이도록 한 회생 제동 시스템이 개발되었다.

현재 회생 제동 시스템으로는 페달 시뮬레이터 기능을 통하여 브레이크 페달과 제동 휠 간의 유로가 분리된 EHB(Electro-Hydraulic Brake) 및 Hydraulic Booster 형태의 브레이크 시스템과, 브레이크 페달과 제동 휠 간의 유로가 분리되지 않은 전자 제어식 브레이크 시스템 등이 양산 또는 개발 진행 중에 있다.

회생 제동 시스템은 운전자가 브레이크 페달을 조작하면 브레이크 페달의 조작에 따른 운전자의 제동 의지를 페달 시뮬레이터로부터 받아들이고, 브레이크 페달 센서를 이용하여 운전자의 요구 제동량을 계산하고, 계산된 요구 제동량에 따라 각 휠의 압력을 조절한다.

이러한 회생 제동 시스템에 사용되는 브레이크 페달 센서의 값은 전기적 부스터(Booster)의 작동을 위한 기본 입력 신호로 오프셋(Offset) 값이 전기적 부스터의 작동 유무에 큰 영향을 미치게 되므로 오프셋 고장 초기에 고장 검출이 필요하다.

본 발명은 마스터 압력 센서의 값을 이용하여 회생 제동 시스템에 사용되는 브레이크 페달 센서의 오프셋 고장을 검출하는 브레이크 페달 센서의 고장 검출 방법을 제시하고자 한다.

이를 위해 본 발명의 일 실시예에 의한 브레이크 페달 센서의 고장 검출 방법은, 브레이크 페달의 조작에 의한 마스터 압력 값을 측정하는 단계; 마스터 압력 측정값을 이용하여 브레이크 페달 온/오프 시의 평균 페달 오프셋 값을 계산하는 단계; 계산된 평균 페달 오프셋 값을 정해진 허용 범위와 비교하여 평균 페달 오프셋 값이 허용 범위를 초과하면 브레이크 페달 센서의 오프셋 고장을 검출하는 단계를 포함한다.

평균 페달 오프셋 값은, 마스터 압력 측정값을 이용하여 브레이크 페달 온/오프 시의 브레이크 페달 센서 값을 일정시간 누적하여 평균한 값인 것을 특징으로 한다.

브레이크 페달 센서의 오프셋 고장을 검출하는 단계는, 브레이크 페달 온 구간에서 마스터 압력 측정값이 15bar 이상일 때, 평균 페달 오프셋 값이 5mm 이하인 경우 브레이크 페달 센서의 오프셋 고장으로 판단하는 것을 특징으로 한다.

브레이크 페달 센서의 오프셋 고장을 검출하는 단계는, 브레이크 페달 오프 구간에서 마스터 압력 측정값이 7bar 이하일 때, 평균 페달 오프셋 값이 5mm를 넘는 경우 브레이크 페달 센서의 오프셋 고장으로 판단하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 브레이크 페달 센서의 고장 검출 방법은, 회생 제동 시스템에 사용되는 브레이크 페달 센서의 오프셋 고장을 검출하기 위해 마스터 압력 센서의 값을 이용하여 브레이크 페달 온/오프 시의 브레이크 페달 센서 값을 평균하여 계산하고, 마스터 압력 센서의 값을 기준으로 계산된 브레이크 페달 센서의 평균값이 허용 범위를 초과하면 오프셋 고장으로 검출할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 브레이크 페달 센서를 사용하는 회생 제동 시스템을 나타낸 제어 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 브레이크 페달 센서를 사용하는 회생 제동 시스템에서 페달 스트로크와 마스터 압력의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 회생 제동 시스템에서 브레이크 페달 센서의 고장 검출 방법을 나타낸 동작 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 회생 제동 시스템에서 브레이크 페달의 온/오프 시 브레이크 페달 센서의 고장 검출 방법을 나타낸 동작 그래프이다.

이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 브레이크 페달 센서를 사용하는 회생 제동 시스템을 나타낸 제어 구성도이다.

도 1에서, 본 발명의 일 실시예에 의한 회생 제동 시스템은 브레이크 페달(10)의 조작량 즉, 운전자의 요구 제동량을 감지하는 브레이크 페달 센서(12)와, 브레이크 페달(10)의 조작에 의해 브레이크 유압을 공급하여 브레이크 작동을 일으키는 마스터 실린더(14)와, 운전자의 제동 의지에 따라 변경되는 마스터 실린더(14)의 압력을 감지하는 마스터 압력 센서(16)와, 마스터 압력 센서(16)의 값을 이용하여 브레이크 페달 센서(12)의 오프셋 고장을 검출하는 제어부(18)와, 제어부(18)의 제어에 따라 각 휠(FR, FL, RR, RL)의 제동 압력을 인가하는 제동부(20)를 포함한다.

제어부(18)는 마스터 압력 센서(16)의 측정값을 이용하여 브레이크 페달(10) 온/오프 시의 브레이크 페달 센서(12) 값을 일정시간(약, 10초) 평균하여 계산하고, 마스터 압력 센서(16)의 측정값을 기준으로 계산된 브레이크 페달 센서(12)의 평균값을 미리 정해진 허용 범위와 비교하여 브레이크 페달 센서(12)의 평균값이 허용 범위를 초과하면 브레이크 페달 센서(12)의 오프셋 고장으로 판단한다. 이는 도 2에 도시한 페달 스트로크와 마스터 압력의 관계에 따른 것이다.

제동부(20)는 브레이크 페달(10)과 각 휠(FR, FL, RR, RL) 간의 유로가 분리되지 않은 전자 제어식 브레이크에서 제어부(18)의 제어신호에 따라 각 휠(FR, FL, RR, RL) 실린더로 공급되는 브레이크 유압을 유입 또는 유출하기 위해 각 휠(FR, FL, RR, RL) 실린더의 입구측과 출구측에 각각 설치되는 복수의 밸브[24;노말 오픈형(NO)/노말 클로즈형(NC) 밸브]를 구동시켜 회생 제동을 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 회생 제동 시스템은 각 휠(FR, FL, RR, RL)에 인가되는 실제 제동 압력을 감지하는 휠 압력센서(30a~30d)를 포함한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 브레이크 페달 센서를 사용하는 회생 제동 시스템에서 페달 스트로크와 마스터 압력의 관계를 나타낸 그래프이다.

도 2에서 알 수 있듯이, 페달 스트로크와 마스터 압력은 히스테리시스 루프를 갖는 일정한 관계를 가진다. 브레이크 페달 센서(12)의 출력 값은 브레이크 페달 스트로크 값에 비례하기 때문에 브레이크 페달 센서(12)의 출력 값과 마스터 압력 센서(16)의 측정값은 비례 관계에 있음을 알 수 있다.

이하, 상기와 같이 구성된 브레이크 페달 센서의 고장 검출 방법의 동작 과정 및 작용 효과를 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 회생 제동 시스템에서 브레이크 페달 센서의 고장 검출 방법을 나타낸 동작 순서도이다.

도 3에서, 운전자가 브레이크 페달(10)을 조작하면 마스터 실린더(14) 측에 설치된 마스터 압력 센서(16)에서 브레이크 페달(10)의 작동에 따라 마스터 실린더(14)에서 발생된 유압에 따른 마스터 압력 값을 측정하여 제어부(18)로 전송한다(100).

따라서, 제어부(18)는 마스터 압력 센서(16)로부터 전송된 마스터 압력 측정값을 이용하여 브레이크 페달(10) 온/오프 시의 브레이크 페달 센서(12) 값을 일정시간(약, 10초) 누적하여 평균한 페달 오프셋(Pedal_Offset) 값을 아래의 [수학식 1]과 같이, 계산한다(102).

[수학식 1]

이후, 제어부(18)는 마스터 압력 센서(16)의 측정값을 기준으로 계산된 브레이크 페달 센서(12)의 평균 페달 오프셋(Pedal_Offset) 값을 미리 정해진 허용 범위와 비교하여 평균 페달 오프셋(Pedal_Offset) 값이 허용 범위를 초과하였는가를 판단한다(104),

단계 104의 판단 결과, 평균 페달 오프셋(Pedal_Offset) 값이 허용 범위를 초과한 경우 제어부(18)는 브레이크 페달 센서(12)의 오프셋 고장으로 판단한다(106).

한편, 단계 104의 판단 결과, 평균 페달 오프셋(Pedal_Offset) 값이 허용 범위를 초과하지 않은 경우 제어부(18)는 브레이크 페달 센서(12)의 정상으로 판단한다(108).

도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 회생 제동 시스템에서 브레이크 페달의 온/오프 시 브레이크 페달 센서의 고장 검출 방법을 나타낸 동작 그래프이다.

도 4에서, 브레이크 페달(10)의 온 구간에서 모터 비구동 중에 마스터 압력 센서(16)의 측정값이 15bar 이상일 때, 계산된 평균 페달 오프셋(Pedal_Offset) 값이 5mm 이하인 경우 브레이크 페달 센서(12)의 오프셋 고장으로 판단한다.

한편, 브레이크 페달(10)의 오프 구간에서 모터 비구동 중에 마스터 압력 센서(16)의 측정값이 7bar 이하일 때, 계산된 평균 페달 오프셋(Pedal_Offset) 값이 5mm를 넘는 경우 브레이크 페달 센서(12)의 오프셋 고장으로 판단한다.

10 : 브레이크 페달 12 : 브레이크 페달 센서
14 : 마스터 실린더 16 : 마스터 압력 센서
18 : 제어부 20 : 제동부

Claims

브레이크 페달의 조작에 의한 마스터 압력 값을 측정하는 단계;
상기 마스터 압력 측정값을 이용하여 상기 브레이크 페달 온/오프 시의 평균 페달 오프셋 값을 계산하는 단계;
상기 계산된 평균 페달 오프셋 값을 정해진 허용 범위와 비교하여 상기 평균 페달 오프셋 값이 상기 허용 범위를 초과하면 브레이크 페달 센서의 오프셋 고장을 검출하는 단계를 포함하는 브레이크 페달 센서의 고장 검출 방법.
제1항에 있어서,
상기 평균 페달 오프셋 값은,
상기 마스터 압력 측정값을 이용하여 상기 브레이크 페달 온/오프 시의 상기 브레이크 페달 센서 값을 일정시간 누적하여 평균한 값인 브레이크 페달 센서의 고장 검출 방법.
제2항에 있어서,
상기 브레이크 페달 센서의 오프셋 고장을 검출하는 단계는,
상기 브레이크 페달 온 구간에서 상기 마스터 압력 측정값이 15bar 이상일 때, 상기 평균 페달 오프셋 값이 5mm 이하인 경우 상기 브레이크 페달 센서의 오프셋 고장으로 판단하는 브레이크 페달 센서의 고장 검출 방법.
제2항에 있어서,
상기 브레이크 페달 센서의 오프셋 고장을 검출하는 단계는,
상기 브레이크 페달 오프 구간에서 상기 마스터 압력 측정값이 7bar 이하일 때, 상기 평균 페달 오프셋 값이 5mm를 넘는 경우 상기 브레이크 페달 센서의 오프셋 고장으로 판단하는 브레이크 페달 센서의 고장 검출 방법.