KR20140070746A - 유압센서 고장진단 방법 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유압(oil pressure)을 이용하는 장치(예; 유압 클러치)에서 작동 유압을 감지하는 유압센서의 고장을 진단하는 유압센서 고장진단 방법 및 시스템에 관한 것이다. 이를 위한 본 발명의 실시예는, 피감지 대상의 유압을 감지하는 유압센서의 고장을 진단하는 방법에 있어서, 이그니션 오프(ignition off) 시점을 저장하는 단계; 상기 이그니션 오프 시점 경과 후, 이그니션 온(ignition on) 시점을 검출하는 단계; 상기 이그니션 오프 시점 경과 후 이그니션 온 시점까지의 경과시간을 계산하는 단계; 상기 경과시간이 설정시간 이상인지 판단하는 단계; 상기 경과시간이 설정시간 이상이면 고장 진단을 진행하고, 그렇지 않으면 상기 유압센서의 고장 진단을 하지 않고 통과하는 단계;를 포함할 수 있다.

Description

유압센서 고장진단 방법 및 시스템 {Method and apparatus for diagnosing failure of an oil pressure sensor}
본 발명은 유압(oil pressure)을 이용하는 장치(예; 유압 클러치)에서 작동 유압을 감지하는 유압센서의 고장을 진단하는 유압센서 고장진단 방법 및 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 유압을 이용하는 장치로서 변속기, 클러치 등에는, 작동 유압(oil pressure)을 감지하는 유압센서가 설치된다.
상기 변속기, 클러치 등은 일반 차량뿐만 아니라 하이브리드 차량에 널리 사용되고 있다.
상기 하이브리드 차량은 엔진뿐만 아니라 모터를 동력원으로 사용하는 차량이다.
상기 하이브리드 차량에는 도 1에 도시된 바와 같이 엔진(10), 모터(20), 변속기(40)가 일렬로 배치될 수 있다. 이러한 하이브리드 차량(1)은, 엔진(10)를 시동하거나 엔진(10)의 회전력에 의해 발전할 수 있는 시동 발전기(ISG; integrated starter & generator)(70)와; 엔진(10)과 모터(20) 사이에서 이들의 연결을 단속하는 엔진클러치(30)를 포함할 수 있다.
엔진(10)과 모터(20)의 동력을 적절히 조합하여 운행하는 하이브리드 차량에서, 상기 엔진클러치(30)는 상당히 중요한 역할을 한다. 이러한 엔진클러치(30)의 구성을 도 2에 나타내 보였다.
도 2에 도시한 바와 같이, 엔진클러치(30)는 오일펌프(50)(또는 솔레노이드 밸브)의 동작에 의해 그 양이 제어되는 유체(오일)(34)의 압력(유압)에 의해 움직이는 마찰재(36)와; 마찰재(36)에 동작 유압이 인가되지 않을 때 마찰재(36)를 원상 복귀시키는 리턴 스프링(32)을 포함한다. 상기 오일펌프(50)는 통상적으로 전압 및/또는 전류로 제어된다.
그리고, 상기 오일펌프(50)에서 엔진클러치(30)에 실제 인가되는 유압(압력)은 유압센서(80)에 의해 감지된다.
그런데, 상기 유압센서(80)에 의해 감지되는 실제 압력과, 상기 유압펌프(50)에 인가되는 전압에 의한 이상적인(ideal) 압력 간에는, 도 3에 도시한 바와 같은 오차가 발생할 수 있다.
도 3에 도시한 오차에는 오프셋 오차(offset error), 게인 오차(gain error) 및 선형성 오차(linearity error)가 포함된다.
상기 유압센서(80)에 의해 감지되는 압력은, 상기 엔진클러치(30)의 제어에 중요한 역할을 하기 때문에, 상기 오차가 제조사가 보증하는 사양(specification)을 넘는 경우에는 고장으로 판단할 수 있다. 상기 고장으로 판단한 후에는 경고 램프를 점등하여 유압센서의 교체를 유도할 수 있다.
따라서, 유압 지령이 없는 상태임에도 불구하고, 상기 유압센서(80)가 사양에서 보증하는 오프셋 오차 범위를 넘는 압력을 감지하면, 유압센서(80)를 고장으로 판단해야 한다.
종래에는 상기 유압센서의 고장 여부를 판단하기 위해, 이그니션 온(ignition on) 후 오일펌프가 동작하기 전, 즉 유압 지령이 없는 상태에서 유압센서를 진단한다. 상기 이그니션 온은, 하이브리드 차량의 모터의 동력을 사용하여 차량을 운행할 수 있는 전원 상태를 의미한다.
그런데, 이그니션 오프(ignition off) 후, 정해진 시간 미만에 다시 이그니션 온 하는 경우, 상기 유압센서는 상기 엔진클러치에 남아 있는 잔압으로 인해 사양에서 보증하는 오프셋 오차를 넘는 압력을 감지할 수 있기 때문에, 진단시 고장으로 판단될 수 있었다.
즉, 이그니션 오프(ignition off) 후 다시 이그니션 온(ignition on)되기 까지의 시간으로 정의되는 소킹 타임(soaking time)이, 상기 정해진 시간 미만이면 상기 유압센서는 상기 엔진클러치에 남아 있는 잔압으로 인해 사양에서 보증하는 오프셋 오차를 넘는 압력을 감지할 수 있다.
상기 정해진 시간은 일반적으로 최대 5분 정도인 것으로 알려져 있다. 따라서, 상기 엔진클러치의 잔압은 소킹 타임이 적어도 5분 이상이 되어야만 소멸하게 된다.
즉, 종래에는 소킹 타임이 정해진 시간 미만이면, 상기 유압센서는 상기 엔진클러치에 남아있는 잔압을 감지할 수 있기 때문에 고장으로 진단될 수 있었다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명이 해결하려는 과제는, 이그니션 오프 후 피감지 대상(예; 엔진클러치)에 남아있는 잔압이 소멸하기 전(소킹 타임이 설정시간 미만인 경우)에, 이그니션 온을 하면 유압센서의 고장진단을 중단으로써 유압센서의 고장 진단 오류를 방지할 수 있는 유압센서 고장진단 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 유압센서 고장진단 방법은, 피감지 대상의 유압을 감지하는 유압센서의 고장을 진단하는 방법에 있어서, 이그니션 오프(ignition off) 시점을 저장하는 단계; 상기 이그니션 오프 시점 경과 후, 이그니션 온(ignition on) 시점을 검출하는 단계; 상기 이그니션 오프 시점 경과 후 이그니션 온 시점까지의 경과시간(소킹 타임; soaking time)을 계산하는 단계; 상기 경과시간이 설정시간 이상인지 판단하는 단계; 상기 경과시간이 설정시간 이상이면 고장 진단을 진행하고, 그렇지 않으면 상기 유압센서의 고장 진단을 중단하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 이그니션 오프 시점은 배터리 전원을 이용하여 저장할 수 있다.
상기 설정시간은 상기 이그니션 오프 시점 후 상기 피감지 대상의 잔압이 소멸되는 시간을 기초로 결정될 수 있다.
상기 피감지 대상은 하이브리드 차량의 엔진과 모터의 연결을 단속하는 엔진클러치일 수 있다.
상기 경과시간은 상기 이그니션 오프 시점 경과 후, 상기 엔진클러치에 유압을 제공하는 오일펌프가 동작하는 시점까지 일 수 있다.
그리고, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 유압센서 고장진단 시스템은, 상기 피감지 대상의 유압을 감지하는 유압센서의 고장을 진단하는 시스템에 있어서, 차량이 운행할 수 있는 상태 전원을 제공하는 이그니션(ignition) 전원부; 상기 피감지 대상에 유압을 제공하는 오일펌프; 상기 시스템에 상시 전원을 제공하는 배터리; 이그니션 오프 시점부터의 경과시간을 기초로 상기 유압센서의 고장진단 수행 여부를 판단하는 고장진단 제어기를 포함하되, 상기 고장진단 제어기는, 상기 본 발명의 실시예에 따른 유압센서 고장진단 방법을 수행하기 위한 설정된 프로그램에 의해 동작할 수 있다.
상기 고장진단 제어기는, 이그니션 오프 시점을 저장하는 이그니션 오프 시점 저장부; 상기 이그니션 오프 시점 경과 후, 이그니션 온(ignition on) 시점을 검출하는 이그니션 온 시점 검출부; 상기 이그니션 오프 시점 경과 후 이그니션 온 시점까지의 경과시간을 계산하는 경과시간 계산부; 상기 경과시간이 설정시간 이상인지 판단하여, 상기 경과시간이 설정시간 이상이면 고장 진단을 수행하고, 그렇지 않으면 상기 유압센서의 고장 진단을 중단하는 고장진단 수행부;를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 이그니션 오프 후 피측정 대상(예; 엔진클러치)에 남아있는 잔압이 소멸하기 전(소킹 타임이 설정시간 미만인 경우)에, 이그니션 온을 하면 유압센서의 고장진단을 중단으로써 유압센서의 고장 진단 오류를 방지할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 정상적인 유압센서를 고장으로 잘못 진단함에 따르는 불필요한 서비스를 방지할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 정상적인 유압센서를 고장으로 잘못 진단함에 따라 피감지 대상(예; 엔진 클러치)에 대한 정상적인 제어를 할 수 없는 문제를 해결할 수 있다.
도 1은 일반적인 하이브리드 차량의 구성을 도시한 개략도이다.
도 2는 일반적인 엔진클러치의 구성을 도시한 개략도이다.
도 3은 오일펌프 인가전압에 따르는 실제 압력과 이상적인(ideal) 압력 간의 오차를 도시한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 유압센서 고장진단 시스템의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 유압센서 고장진단 시스템의 제어기의 상세 블록도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 유압센서 고장진단 방법의 흐름도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.
명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 유압센서 고장진단 시스템을 도시한 블록도이다.
본 발명의 실시예에 따른 유압센서 고장진단 시스템은, 유압(oil pressure)을 이용하는 피감지 대상 장치(예; 유압 클러치)에서 작동 유압을 감지하는 유압센서의 고장을 진단하는 시스템이다.
이러한 본 발명의 실시예에 따른 유압(oil pressure)을 이용하는 장치(예; 유압 클러치)에서 작동 유압을 감지하는 유압센서의 고장을 진단하는 유압센서 고장진단 시스템은, 차량이 운행할 수 있는 상태의 전원을 제공하는 이그니션 전원부(90); 상기 피감지 대상에 유압을 제공하는 오일펌프(50); 상기 시스템에 상시 전원을 제공하는 배터리(60); 이그니션 오프 시점부터의 경과시간을 기초로 유압센서(80)의 고장진단 수행 여부를 판단하는 고장진단 제어기(100)를 포함한다.
상기 차량은, 상기 피감지 대상을 포함하는 차량으로서, 본 발명의 실시예에서는 일례로 하이브리드 차량이다.
상기 피감지 대상은, 유압에 의해 동작하는 장치로서, 본 발명의 실시예에서는 일례로 하이브리드 차량의 엔진클러치(30)이다.
상기 오일펌프(50), 유압센서(80), 배터리(60), 이그니션 전원부(90)는 본 발명의 실시예에서는 일례로 기존의 하이브리드 차량에 적용되는 것이다.
상기 고장진단 제어기(100)는, 설정된 프로그램에 의하여 동작하는 하나 이상의 마이크로프로세서 또는 마이크로프로세서를 포함하는 하드웨어로서, 상기 설정된 프로그램은 후술하는 본 발명의 실시예에 따른 유압센서 고장진단 방법을 수행하기 위한 일련의 명령으로 형성된다.
본 발명의 실시예에서는, 상기 고장진단 제어기(100)는, 하이브리드 차량에 적용되는 경우, 엔진클러치(30) 및 하이브리드 차량의 전체 동작을 제어하는 하이브리드 제어기(HCU; Hybrid Control Unit); 및 배터리(60)를 제어하고 관리하는 배터리 제어기(BMS; Battery Management System)를 포함할 수 있다. 후술하는 본 발명의 실시예에 따른 유압센서 고장진단 학습 방법에서 그 일부 프로세스는 상기 하이브리드 제어기(HCU)에 의하여, 다른 일부 프로세스는 상기 배터리 제어기(BMS)에 의하여 수행되는 것으로 할 수 있다.
상기 고장진단 제어기(100), 도 5에 도시한 바와 같이 세부 블록 구성요소들로 구성될 수 있다. 도 5에 도시된 세부 블록 구성요소들은 하드웨어와 프로그램이 결합된 모듈로 구성될 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 고장진단 제어기(100)는, 이그니션 오프 시점을 저장하는 이그니션 오프 시점 저장부(110); 상기 이그니션 오프 시점 경과 후, 이그니션 온(ignition on) 시점을 검출하는 이그니션 온 시점 검출부(120); 상기 이그니션 오프 시점 경과 후 이그니션 온 시점까지의 경과시간(소킹 타임; soaking time)을 계산하는 경과시간 계산부(130); 상기 경과시간이 설정시간 이상인지 판단하여, 상기 경과시간이 설정시간 이상이면 고장 진단을 진행하고, 그렇지 않으면 상기 유압센서의 고장 진단을 중단하는 고장진단 수행부(140);를 포함한다.
또한, 상기 고장진단 제어기(100)는, 상기 엔진클러치(30)에 유압을 제공하는 오일펌프(50)의 동작 시점을 검출하는 오일펌프 동작시점 검출부(150)를 포함한다.
상기 이그니션 오프 시점 저장부(110)는, 상기 이그니션 오프 시점을 저장하기 위한 메모리 소자를 포함할 수 있다.
상기 경과시간 계산부(130)는 상기 경과시간을 계산하기 위한 타이머(timer)를 포함할 수 있다. 상기 타이머는 상기 이그니션 오프 시점 저장부(110), 이그니션 온 시점 검출부(120), 오일펌프 동작시점 검출부(150) 등에 필요한 기준 시간을 제공할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 유압센서 고장진단 방법을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 유압센서 고장진단 방법을 설명함에 있어, 상기 피감지 대상은 하이브리드 차량의 엔진클러치로 하지만, 본 발명의 보호범위가 반드시 이에 한정된 것으로 이해되어서는 안된다. 상기 엔진클러치가 아니더라도 오일펌프에 의해 유압을 제공받고 유압센서에 의해 유압이 감지되는 유압장치라면 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 유압센서 고장진단 방법을 도시한 흐름도이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 고장진단 제어기(100)는 이그니션(ignition)이 오프(off) 되면, 이그니션 오프 시점을 이그니션 오프 시점 저장부(110)에 저장한다(S110). 고장진단 제어기(100)는 배터리 전원(B+)으로 동작되기 때문에 이그니션 오프 시점 저장부(110)에 저장된 이그니션 오프 시점은 이그니션이 오프되어도 계속 유지된다.
상기 이그니션 오프 시점 이후, 고장진단 제어기(100)의 이그니션 온 시점 검출부(120)는, 이그니션이 온(on)될 때, 이 시점을 검출한다(S120).
S120에서 상기 이그니션 온 시점이 검출되었으면, 고장진단 제어기(100)의 경과시간 계산부(130)는, 상기 이그니션 오프 시점 경과 후 이그니션 온 시점까지의 경과시간을 계산한다(S130).
S130에서 상기 경과시간이 계산되었으면, 고장진단 제어기(100)의 고장진단 수행부(140)는, 상기 경과시간이 설정시간(예; 5분) 이상인지 판단한다(S140).
상기 설정시간은 상기 이그니션 오프 시점 후 상기 엔진클러치(30)의 잔압이 소멸되는 시간을 기초로 미리 결정될 수 있다. 따라서, 상기 설정시간이 경과하기 전이면, 엔진클러치(30)에 잔압이 남아 있을 수 있어, 상기 잔압으로 인해 유압센서(80)가 고장인 것으로 진단할 수 있다.
S140에서 판단 결과, 상기 경과시간이 상기 설정시간 이상이면, 고장진단 제어기(100)의 고장진단 수행부(140)는 유압센서(80)의 고장 진단을 수행한다(S150).
S140에서 판단 결과, 상기 경과시간이 상기 설정시간 미만이면, 전술한 바와 같이 엔진클러치(30)에 잔압이 남아있을 수 있으므로, 상기 유압센서(80)의 고장 진단을 중단한다(S160).
한편, 본 발명의 다른 실시예로서, 고장진단 제어기(100)의 오일펌프 동작시점 검출부(150)는, 상기 이그니션 온 시점의 검출과 별개로, 오일펌프(50)의 동작 시점을 검출한다.
상기 오일펌프 동작 시점이 검출되었으면, 고장진단 제어기(100)의 경과시간 계산부(130)는 상기 이그니션 오프 시점 경과 후 상기 오일펌프 동작 시점까지의 경과시간을 계산하고, 이 경과시간을 기초로 유압센서(30)의 고장진단 수행 여부를 판단할 수 있다.
이로써, 본 발명의 실시예는, 유압센서의 고장진단을 오류없이 수행할 수 있다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
30: 엔진클러치 50: 오일펌프
60: 배터리 80: 유압센서
90: 이그니션 전원부 100: 고장진단 제어기
110: 이그니션 오프 시점 저장부 120: 이그니션 온 시점 검출부
130: 경과시간 계산부 140: 고장진단 수행부
150: 오일펌프 동작시점 검출부

Claims (8)

  1. 피감지 대상의 유압을 감지하는 유압센서의 고장을 진단하는 방법에 있어서,
    이그니션 오프(ignition off) 시점을 저장하는 단계;
    상기 이그니션 오프 시점 경과 후, 이그니션 온(ignition on) 시점을 검출하는 단계;
    상기 이그니션 오프 시점 경과 후 이그니션 온 시점까지의 경과시간을 계산하는 단계;
    상기 경과시간이 설정시간 이상인지 판단하는 단계;
    상기 경과시간이 설정시간 이상이면 고장 진단을 진행하고, 그렇지 않으면 상기 유압센서의 고장 진단을 중단하는 단계;
    를 포함하는 유압센서 고장진단 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 이그니션 오프 시점은 배터리 전원을 이용하여 저장하는 것을 특징으로 하는 유압센서 고장진단 방법.
  3. 제1항에서,
    상기 설정시간은 상기 이그니션 오프 시점 후 상기 피감지 대상의 잔압이 소멸되는 시간을 기초로 결정되는 것을 특징으로 하는 유압센서 고장진단 방법.
  4. 제1항에서,
    상기 피감지 대상은 하이브리드 차량의 엔진과 모터의 연결을 단속하는 엔진클러치인 것을 특징으로 하는 유압센서 고장진단 방법.
  5. 제4항에서,
    상기 경과시간은 상기 이그니션 오프 시점 경과 후, 상기 엔진클러치에 유압을 제공하는 오일펌프가 동작하는 시점까지 인 것을 특징으로 하는 유압센서 고장진단 방법.
  6. 상기 피감지 대상의 유압을 감지하는 유압센서의 고장을 진단하는 시스템에 있어서,
    차량이 운행할 수 있는 상태의 전원을 제공하는 이그니션 전원부;
    상기 피감지 대상에 유압을 제공하는 오일펌프;
    상기 시스템에 상시 전원을 제공하는 배터리;
    이그니션 오프 시점부터의 경과시간을 기초로 상기 유압센서의 고장진단 수행 여부를 판단하는 고장진단 제어기를 포함하되,
    상기 고장진단 제어기는, 제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항의 방법을 수행하기 위한 설정된 프로그램에 의해 동작하는 것을 특징으로 하는 유압센서 고장진단 시스템.
  7. 제6항에서,
    상기 고장진단 제어기는,
    이그니션 오프 시점을 저장하는 이그니션 오프 시점 저장부;
    상기 이그니션 오프 시점 경과 후, 이그니션 온(ignition on) 시점을 검출하는 이그니션 온 시점 검출부;
    상기 이그니션 오프 시점 경과 후 이그니션 온 시점까지의 경과시간을 계산하는 경과시간 계산부;
    상기 경과시간이 설정시간 이상인지 판단하여, 상기 경과시간이 설정시간 이상이면 고장 진단을 수행하고, 그렇지 않으면 상기 유압센서의 고장 진단을 중단하는 고장진단 수행부;
    를 포함하는 유압센서 고장진단 시스템.
  8. 제6항에서,
    상기 피감지 대상은 하이브리드 차량의 엔진과 모터의 연결을 단속하는 엔진클러치인 것을 특징으로 하는 유압센서 고장진단 시스템.
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