KR20190001826A - 동작 오류 시 4륜 구동 제어 방법 및 그 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 네 바퀴 모두에 동력이 전달되는 4륜 구동 차량이 2륜 구동에서 4륜 구동으로 변경하여 주행하는 중에 차량 와이어 단선이나 단락, 통신 지연, 하드웨어(Hardware) 손상 등이 발생했을 때, 4륜 구동의 토크를 제어하여 운전의 이질감 및 하드웨어 고장을 방지할 수 있도록 하는, 동작 오류 시 4륜 구동 제어 방법 및 그 시스템이 개시된다.
개시된 4륜 구동 제어 시스템은, 차량의 4륜에 대해, 모터를 통해 유압을 발생시키고, 발생된 유압에 따라 2륜 구동 또는 4륜 구동을 전환하는 사륜 구동부; 상기 차량의 내부에 발생된 전기적인 오류를 검출하는 전기오류 검출부; 상기 차량의 내부에 발생된 통신 오류를 검출하는 통신오류 검출부; 상기 차량의 2륜 구동 또는 4륜 구동을 위한 제어 소프트웨어에 오류가 발생된 것을 검출하는 소프트웨어 검출부; 상기 차량의 내부에 구비된 하드웨어의 오류를 검출하는 하드웨어 검출부; 및 상기 전기적인 오류와 상기 통신 오류, 상기 소프트웨어 오류 및 상기 하드웨어의 오류 중 적어도 하나 이상이 검출된 경우에, 4륜 구동을 위한 유압이 제거되도록 상기 사륜 구동부의 모터에 대한 토크를 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

동작 오류 시 4륜 구동 제어 방법 및 그 시스템{Method for controlling a four wheel driving on driving error, and system thereof}
본 발명은 동작 오류 시 4륜 구동 제어 방법 및 그 시스템에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 네 바퀴 모두에 동력이 전달되는 4륜 구동 차량이 2륜 구동에서 4륜 구동으로 변경하여 주행하는 중에 차량 와이어 단선이나 단락, 통신 지연, 하드웨어(Hardware) 손상 등이 발생했을 때, 4륜 구동의 토크를 제어하여 운전의 이질감 및 하드웨어 고장을 방지할 수 있도록 하는, 동작 오류 시 4륜 구동 제어 방법 및 그 시스템에 관한 것이다.
자동차 산업이 환경에 미치는 영향에 따라 하이브리드(Hybrid) 자동차의 개발이 이루어지고, 드라이브 보조 시스템(Drive Assistance System)이나 전자제어 브레이크 시스템 등과 같이 운전자의 편의와 안전을 위한 다양한 전자 제어 시스템이 차량에 장착된다.
그러나, 이와 같이 복잡한 전자 시스템의 일부에서 고장이 발생할 경우, 고장의 위치와 종류를 파악하기 어렵다는 문제가 있다. 고장 발생의 경우 시스템의 안정성과 신뢰성에 치명적인 영향을 미칠 수 있기 때문에, 고장을 신속하게 진단하는 방법이 반드시 필요하다. 이를 위하여 다수의 실제 시스템 모델을 이용하여 고장을 진단하는 모델 기반 고장 진단 방법이 많이 사용되고 있다.
자동차 시스템의 경우 매우 복잡한 모델로 구성되어 있으며, 고장을 검출하고 고장 형태를 파악하기 위해서는 일어날 수 있는 모든 고장 모델을 저장하여야 하고, 많은 수의 모델 필터가 생성되어야 하므로, 저장용량 및 연산량이 증가하는 단점이 있다.
그러나, 자동차에 적용하는 시스템은 낮은 가격과 작은 사이즈가 요구되므로 많은 컴퓨팅 파워를 사용하기 어려운 실정이다. 특히, 기존의 모델 기반 고장 검출 기법은 센서부의 고장 검출을 위한 센서부 고장 모델과 엑츄에이터 고장 검출을 위한 엑츄에이터 고장 모델을 항상 생성하여야 하므로, 센서부 고장과 엑츄에이터 고장을 효율적으로 검출하기 어렵다. 또한, 발생한 고장의 크기가 작을 경우, 검출 시간이 오래 걸리는 단점이 있다.
한국 등록특허공보 제10-0191661호(등록일자 : 1999년01월26일)
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 네 바퀴 모두에 동력이 전달되는 4륜 구동 차량이 2륜 구동에서 4륜 구동으로 변경하여 주행하는 중에 차량 와이어 단선이나 단락, 통신 지연, 하드웨어(Hardware) 손상 등이 발생했을 때, 4륜 구동의 토크를 제어하여 운전의 이질감 및 하드웨어 고장을 방지할 수 있도록 하는, 동작 오류 시 4륜 구동 제어 방법 및 그 시스템을 제공함에 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 사륜 구동 제어 시스템은, 차량의 4륜에 대해, 모터를 통해 유압을 발생시키고, 발생된 유압에 따라 2륜 구동 또는 4륜 구동을 전환하는 사륜 구동부; 상기 차량의 내부에 발생된 전기적인 오류를 검출하는 전기오류 검출부; 상기 차량의 내부에 발생된 통신 오류를 검출하는 통신오류 검출부; 상기 차량의 2륜 구동 또는 4륜 구동을 위한 제어 소프트웨어에 오류가 발생된 것을 검출하는 소프트웨어 검출부; 상기 차량의 내부에 구비된 하드웨어의 오류를 검출하는 하드웨어 검출부; 및 상기 전기적인 오류와 상기 통신 오류, 상기 소프트웨어 오류 및 상기 하드웨어의 오류 중 적어도 하나 이상이 검출된 경우에, 4륜 구동을 위한 유압이 제거되도록 상기 사륜 구동부의 모터에 대한 토크를 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 실시예에서 상기 전기오류 검출부는, 상기 차량의 내부에 배선된 와이어(wire)의 단선이나 단락, 상기 사륜 구동부에 대한 공급 전압의 이상 상태, 상기 사륜 구동부를 통한 오일 압력을 감지하는 센서의 오류 상태, 상기 사륜 구동부의 모터 동작에 대한 오류 상태 중 하나 이상을 검출할 수 있다.
본 발명의 실시예에서 상기 제어부는, 상기 전기오류 검출부를 통해 오류 상태 중 하나 이상이 검출되어 전기적으로 문제가 발생된 것으로 인식된 경우에, 상기 사륜 구동부의 모터의 동작을 오프(OFF)시켜 유압이 형성되지 않도록 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예에서 상기 통신오류 검출부는, 상기 차량의 내부에 CAN(Controller Area Network) 통신 용도로 배선된 와이어(wire)들 중 하나 이상의 오류를 검출하여 상기 제어부에 전달하고, 상기 제어부는 CAN 통신에 에러(error)가 발생된 것으로 인식된 경우에, 상기 사륜 구동부의 모터의 동작을 오프(OFF)시켜 유압이 형성되지 않도록 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예에서 상기 소프트웨어 검출부는, 상기 사륜 구동부에 대한 모터의 출력 토크 이상, 클러치 과열, 클러치 스트레스를 포함하는 오류 상태를 검출할 수 있다.
본 발명의 실시예에서 상기 제어부는, 상기 소프트웨어 검출부를 통해 상기 사륜 구동부에 대한 모터의 출력 토크 이상, 클러치 과열, 클러치 스트레스 중 하나 이상 검출된 경우에, 상기 사륜 구동부의 모터의 동작을 오프(OFF)시켜 유압이 형성되지 않도록 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예에서 상기 제어부는, 상기 전기적인 오류와 상기 통신 오류, 상기 소프트웨어 오류 및 상기 하드웨어의 오류 중 적어도 하나 이상이 검출되고, 상기 사륜 구동부의 모터에 토크가 인가되어 있는 상태인 경우, 상기 모터를 통해 형성되는 유압을 일정 시간 내에 서서히 저감시켜 제로(0) 뉴턴미터(Nm)가 되도록 토크를 해제할 수 있다.
한편, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 사륜 구동 제어 방법은, 차량의 4륜에 대해, 모터를 통해 유압을 발생시키고, 발생된 유압에 따라 2륜 구동 또는 4륜 구동을 전환하는 사륜 구동부를 포함하는 시스템의 사륜 구동 제어 방법으로서, (a) 전기오류 검출부에서 상기 차량의 내부에 발생된 전기적인 오류를 검출하는 단계; (b) 통신오류 검출부에서 상기 차량의 내부에 발생된 통신 오류를 검출하는 단계; (c) 소프트웨어 검출부에서 상기 차량의 2륜 구동 또는 4륜 구동을 위한 제어 소프트웨어에 오류가 발생되는 것을 검출하는 단계; (d) 하드웨어 검출부에서 상기 차량의 내부에 구비된 하드웨어의 오류를 검출하는 단계; 및 (e) 제어부가 상기 전기적인 오류와 상기 통신 오류, 상기 소프트웨어 오류 및 상기 하드웨어의 오류 중 적어도 하나 이상이 검출된 경우에, 4륜 구동을 위한 유압이 제거되도록 상기 사륜 구동부의 모터에 대한 토크를 제어하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 (a) 단계에서 상기 전기오류 검출부는, 상기 차량의 내부에 배선된 와이어(wire)의 단선이나 단락, 상기 사륜 구동부에 대한 공급 전압의 이상 상태, 상기 사륜 구동부를 통한 오일 압력을 감지하는 센서의 오류 상태, 상기 사륜 구동부의 모터 동작에 대한 오류 상태 중 하나 이상을 검출할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 (e) 단계에서 상기 제어부는, 상기 전기오류 검출부를 통해 오류 상태 중 하나 이상이 검출되어 전기적으로 문제가 발생된 것으로 인식된 경우에, 상기 사륜 구동부의 모터의 동작을 오프(OFF)시켜 유압이 형성되지 않도록 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 (b) 단계에서 상기 통신오류 검출부는 상기 차량의 내부에 CAN(Controller Area Network) 통신 용도로 배선된 와이어(wire)들 중 하나 이상의 오류를 검출하여 상기 제어부에 전달하고, 상기 (e) 단계에서 상기 제어부는 CAN 통신에 에러(error)가 발생된 것으로 인식된 경우에, 상기 사륜 구동부의 모터의 동작을 오프(OFF)시켜 유압이 형성되지 않도록 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 (c) 단계에서 상기 소프트웨어 검출부는, 상기 사륜 구동부에 대한 모터의 출력 토크 이상, 클러치 과열, 클러치 스트레스를 포함하는 오류 상태를 검출할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 (e) 단계에서 상기 제어부는, 상기 소프트웨어 검출부를 통해 상기 사륜 구동부에 대한 모터의 출력 토크 이상, 클러치 과열, 클러치 스트레스 중 하나 이상 검출된 경우에, 상기 사륜 구동부의 모터의 동작을 오프(OFF)시켜 유압이 형성되지 않도록 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 (e) 단계에서 상기 제어부는, 상기 전기적인 오류와 상기 통신 오류, 상기 소프트웨어 오류 및 상기 하드웨어의 오류 중 적어도 하나 이상이 검출되고, 상기 사륜 구동부의 모터에 토크가 인가되어 있는 상태인 경우, 상기 모터를 통해 형성되는 유압을 일정 시간 내에 서서히 저감시켜 제로(0) 뉴턴미터(Nm)가 되도록 토크를 해제할 수 있다.
본 발명의 다른 양상들, 장점들 및 특징들은 다음의 섹션들: 도면의 간단한 설명, 상세한 설명 및 청구범위를 포함하는 전체 출원 명세서에 기재된 내용에 기초하여 보다 명백해질 것이다.
본 발명에 의하면, 4륜 구동 차량이 2륜 구동에서 4륜 구동으로 변경하여 주행하는 중에 차량 와이어 단선이나 단락, 통신 지연, 하드웨어(Hardware) 손상 등이 발생했을 때에도, 4륜 구동의 토크를 제어하여 4륜 구동으로 인한 운전 이질감을 방지할 수 있다.
그리고, 4륜 구동을 위한 하드웨어 기구의 손상을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 사륜 구동 제어 시스템의 주요 구성을 개략적으로 나타낸 블록 구성도이다.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 사륜 구동 제어 시스템의 구성과 동작을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 사륜 구동 제어 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 사륜 구동 제어 방법의 한 예를 좀 더 상세하게 나타낸 흐름도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우 뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
어느 부분이 다른 부분의 "위에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수 있다. 대조적으로 어느 부분이 다른 부분의 "바로 위에" 있다고 언급하는 경우, 그 사이에 다른 부분이 수반되지 않는다.
제1, 제2 및 제3 등의 용어들은 다양한 부분, 성분, 영역, 층 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 어느 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션을 다른 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제1 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제2 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.
여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
"아래", "위" 등의 상대적인 공간을 나타내는 용어는 도면에서 도시된 한 부분의 다른 부분에 대한 관계를 보다 쉽게 설명하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 용어들은 도면에서 의도한 의미와 함께 사용 중인 장치의 다른 의미나 동작을 포함하도록 의도된다. 예를 들면, 도면 중의 장치를 뒤집으면, 다른 부분들의 "아래"에 있는 것으로 설명된 어느 부분들은 다른 부분들의 "위"에 있는 것으로 설명된다. 따라서 "아래"라는 예시적인 용어는 위와 아래 방향을 전부 포함한다. 장치는 90˚ 회전 또는 다른 각도로 회전할 수 있고, 상대적인 공간을 나타내는 용어도 이에 따라서 해석된다.
다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 사륜 구동 제어 시스템의 주요 구성을 개략적으로 나타낸 블록 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 사륜 구동 제어 시스템(100)은, 사륜 구동부(110), 전기오류 검출부(120), 통신오류 검출부(130), 소프트웨어 검출부(140), 제어부(150) 및 하드웨어 검출부(160)를 포함한다.
사륜 구동부(110)는 차량의 4륜에 대해, 모터를 통해 유압을 발생시키고, 발생된 유압에 따라 2륜 구동 또는 4륜 구동을 전환한다. 따라서, 사륜 구동부(110)는 모터를 통해 유압을 발생시키는 유압 발생부(미도시)를 포함한다.
전기오류 검출부(120)는 차량의 내부에 발생된 전기적인 오류를 검출한다.
통신오류 검출부(130)는 차량의 내부에 발생된 통신 오류를 검출한다.
소프트웨어 검출부(140)는 차량의 2륜 구동 또는 4륜 구동을 위한 제어 소프트웨어에 오류가 발생된 것을 검출한다.
하드웨어 검출부(160)는 차량의 내부에 구비된 하드웨어의 오류를 검출한다.
제어부(150)는 전기적인 오류와 통신 오류, 소프트웨어 오류 및 하드웨어의 오류 중 적어도 하나 이상이 검출된 경우에, 4륜 구동을 위한 유압이 제거되도록 사륜 구동부의 모터에 대한 토크를 제어한다.
또한, 전기오류 검출부(120)는, 차량의 내부에 배선된 와이어(wire)의 단선이나 단락, 사륜 구동부에 대한 공급 전압의 이상 상태, 사륜 구동부를 통한 오일 압력을 감지하는 센서의 오류 상태, 사륜 구동부의 모터 동작에 대한 오류 상태 중 하나 이상을 검출할 수 있다.
따라서, 제어부(150)는, 전기오류 검출부(120)를 통해 오류 상태 중 하나 이상이 검출되어 전기적으로 문제가 발생된 것으로 인식된 경우에, 사륜 구동부의 모터의 동작을 오프(OFF)시켜 유압이 형성되지 않도록 제어할 수 있다.
또한, 통신오류 검출부(130)는, 차량의 내부에 CAN(Controller Area Network) 통신 용도로 배선된 와이어(wire)들 중 하나 이상의 오류를 검출하여 제어부(150)에 전달하고, 제어부(150)는 이에 근거해 CAN 통신에 오류(error)가 발생된 것으로 인식하여, 사륜 구동부(110)의 모터의 동작을 오프(OFF)시켜 유압이 형성되지 않도록 제어할 수 있다.
또한, 소프트웨어 검출부(140)는, 사륜 구동부에 대한 모터의 출력 토크 이상, 클러치 과열, 클러치 스트레스를 포함하는 오류 상태를 검출할 수 있다.
따라서, 제어부(150)는, 소프트웨어 검출부(140)를 통해 사륜 구동부에 대한 모터의 출력 토크 이상, 클러치 과열, 클러치 스트레스 중 하나 이상 검출된 경우에, 사륜 구동부의 모터의 동작을 오프(OFF)시켜 유압이 형성되지 않도록 제어할 수 있다.
그리고, 제어부(150)는, 모터를 통해 예컨대, 800 뉴턴미터(Nm) 토크가 사륜 구동부(110)의 기구에 인가되고 있는 경우에, 전기적인 오류와 통신 오류, 소프트웨어 오류 및 하드웨어의 오류 중 적어도 하나 이상이 검출되면, 모터를 통해 형성되는 유압을 일정 시간 내에 서서히 저감시켜 제로(0) 뉴턴미터(Nm)가 되도록 함으로써 토크를 해제할 수 있다.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 사륜 구동 제어 시스템의 동작을 설명하기 위한 시스템 구성을 나타낸 도면이다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 사륜 구동 제어 시스템(100)은, 부구동륜(10)과 함께 회전되는 회전축(210); 회전축(210) 상에 마련되고, 회전축(210)의 회전에 의해 작동되어 작동유가 순환되도록 하는 오일 펌프부(220); 오일 펌프부(220)에 의해 순환되는 작동유를 공급받아, 작동유를 고압으로 압축하여 저장하는 유압 저장부(230); 유압 저장부(230)에서 압축된 고압의 작동유를 공급받아 작동되고, 작동 여부에 따라 주구동륜(20)으로 전달되는 엔진(E)의 구동력이 부구동륜(10)에 전달되도록 하는 동력 분배부(240); 및 유압 저장부(230)와 동력 분배부(240) 사이에 위치되고, 유압 저장부(230)에서 공급되는 고압의 작동유가 동력 분배부(240)에 선택적으로 전달되도록 함으로써 주행시 회전축(210)의 회전력으로 엔진(E)의 구동력이 주구동륜(20)과 부구동륜(10)에 배분되도록 하는 유압조절부(250)를 포함한다.
본 발명의 실시예는 2륜 구동 모드에서 4륜 구동 모드로 전환하기 위한 커플링 제어 시에, 차량 주행시 회전되는 구동륜을 이용하여 커플링 제어를 위한 동력을 생성하는 것이다.
즉, 본 발명의 4륜 구동 차량은 엔진(E)의 동력을 직접적으로 전달받아 회전되는 주구동륜(20)과 2륜 구동 모드로 주행시 차량이 주행됨에 따라 회전되는 부구동륜(10)이 구비된다. 여기서, 부구동륜(10)의 경우 동력 분배부(240)에 의해 선택적으로 엔진(E)의 구동력을 전달받아 주구동륜(20)과 함께 회전되도록 구성되는데, 동력분배부(240)의 경우 종래에는 별도의 모터 기구를 두어 모터 기구의 작동 여부에 따라 주구동륜(20)과 부구동륜(10)이 함께 회전되어야 했지만, 본 발명에서는 부구동륜(10)의 회전시 회전축(210)의 회전에 의해 오일 펌프부(220)가 작동되고, 오일 펌프부(220)가 작동됨에 따라 유압 저장부(230)로 작동유가 공급되면, 유압 저장부(230)는 공급된 작동유를 고압으로 압축하여 저장함으로써 이 고압의 작동유로 동력 분배부(240)를 작동시키는 것이다.
여기서, 동력 분배부(240)는 전자식 커플링으로서, 작동유가 유입됨에 따라 실린더가 이동되어 클러치를 압착시킴으로써 주구동륜(20)과 부구동륜(10)에 엔진(E)의 구동력이 전달되도록 한다.
이렇게, 차량이 주행됨에 따라 부구동륜(10)의 회전시 이 회전력을 이용하여, 동력 분배부(240)의 작동 동력을 생성함으로써 기존의 별도의 모터기구 적용에 따른 에너지 소모가 없다.
한편, 유압 저장부(230)와 동력 분배부(240) 사이에는 유압 조절부(250)가 위치되어, 유압 저장부(230)에 저장된 고압의 작동유를 동력 분배부(240)에 선택적으로 전달되도록 함으로써 2륜 구동 모드 또는 4륜 구동 모드 작동 여부에 따라 유압 저장부(230)의 작동유를 동력 분배부(240)에 선택적으로 공급되도록 하여 주구동륜(20)과 부구동륜(10)에 엔진(E)의 구동력이 선택적으로 전달되도록 할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 차량이 주행됨에 따라 부구동륜(10)이 회전되면, 부구동륜(10)에 연결된 회전축(210)이 연동되어 회전되고, 회전축(210)이 회전됨에 따라 오일 펌프부(220)가 작동되어 작동유를 유압 저장부(230)에 전달함으로써 유압 저장부(230)에는 작동유를 고압으로 저장한다. 이렇게, 부구동륜(10)이 회전됨에 따라 생성된 고압의 작동유를 2륜 구동 모드에서 4륜 구동 모드로 전환시 유압 조절부(250)의 작동에 의해 유압 저장부(230)의 작동유가 동력 분배부(240)에 전달됨으로써 엔진(E)의 구동력이 주구동륜(20)과 부구동륜(10)에 동시에 배분되도록 한다.
이와 더불어, 본 발명에서는 회전축(210) 상에 마련되고, 유압 저장부(230)에서 압축된 고압의 작동유를 공급받아 작동되며, 작동 여부에 따라 오일 펌프부(220)가 회전축(210)과 연동되어 작동되도록 하는 동력 절환부(260)를 더 포함할 수 있다.
이러한 동력 절환부(260)는 부구동륜(10)이 회전됨에 따른 회전축(210)의 회전력이 오일 펌프부(220)에 전달되거나 또는 차단되도록 마련된다. 즉, 차량 주행시 회전축(210)이 회전됨에 따라 오일 펌프부(220)가 상시 구동되어 유압 저장부(230)에 작동유를 계속적으로 압축시킬 경우 과도한 작동유의 저장으로 인해 유압 저장부(230)를 포함하여 이에 연결된 구성품들의 고장이 발생될 수 있다.
또한, 부구동륜(10)의 회전시 오일 펌프부(220)를 상시 작동시킬 경우 오일펌프부(220)를 작동시킴에 따른 부구동륜(10)의 구동력이 소모되는바, 차량 출력에도 영향이 갈 수 있다.
따라서, 동력 절환부(260)를 마련하여, 부구동륜(10)의 회전력이 오일 펌프부(220)에 전달되는 것을 선택적으로 허용됨으로써 평상시에는 부구동륜(10)의 구동력 소모 없이 차량이 주행되도록 하며, 4륜 구동 모드 주행시에는 부구동륜(10)의 회전력으로 동력 분배부(240)를 제어하여 주구동륜(20)과 부구동륜(10)에 엔진(E)의 구동력이 분배되도록 할 수 있다.
동력 절환부(260)는 도 4에 도시된 바와 같이 제1축부(212)에 결합되어 제1축부(212)와 함께 회전되는 제1치합부(262)와 제2축부(214)에 결합되어 제1치합부(262)와 마주하는 제2치합부(264)로 구성된다. 여기서, 제2치합부(264)의 경우 유압 저장부(230)로부터 작동유의 공급시 제1 치합부(262) 측으로 이동되도록 구성됨으로써 오일 펌프부(220)의 작동 필요시 유압 저장부(230) 내의 저장된 고압의 작동유를 제2 치합부(264)에 전달함에 따라 제2 치합부(264)와 제1 치합부(262)가 상호 체결되고, 이로 인해 부구동륜(10)의 회전력이 제1축부(212)와 제2축부(214)를 통해 오일 펌프부(220)로 전달되도록 할 수 있다.
일례로, 동력 절환부(260)는 유압 저장부(230)의 작동유가 유입되는 유압 공간(P)이 형성된 디스컨넥트 하우징(266)과 디스컨넥트 하우징(266)의 유압 공간(P)에서 제1축부(212)와 제2축부(214)의 동일 선상으로 이동 가능하도록 마련되고, 탄성 스프링(268)에 의해 탄성 지지되며 유압 공간(P)으로 작동유의 유입시 제2치합부(264)를 제1치합부(262) 측으로 밀어 이동시키는 피스톤(269)으로 구성될 수 있다. 이로 인해, 유압 저장부(230)로부터 고압의 작동유가 디스컨넥트 하우징(266)의 유압 공간(P)으로 공급되면, 피스톤(269)이 이동됨으로써 제2치합부(264)가 제1치합부(262)에 접촉되어 연결될 수 있다. 이는, 유압 클러치의 작동 방식을 적용하여, 제1축부(212)의 제1치합부(262)에 제2축부(214)의 제2치합부(264)가 선택적으로 접촉되어 체결되도록 할 수 있다.
한편, 유압 조절부(250)는 유압 저장부(230)와 동력 절환부(260) 및 동력 분배부(240)가 서로 다른 경로로 연결됨으로써 유압 저장부(230)에서 공급되는 작동유가 동력 절환부(260) 또는 동력 분배부(240)에 선택적으로 전달되도록 할 수 있다. 즉, 유압 조절부(250)는 솔레노이드 밸브로서, 유압 저장부(230)에서 공급되는 작동유를 동력 절환부(260) 또는 동력 분배부(240)로 선택적으로 전달하도록 구성된다. 이는 일례로, 도 5에서 볼 수 있듯이, 솔레노이드 하우징(252)에 동력 절환부 경로(252-2), 유압저장부 경로(252-4), 동력분배부 경로(252-6)가 각각 연결되고, 전류 인가시 이동되는 자력부(252-8)가 구비되어 자력부(252-8)가 이동되는 위치에 따라 유압 저장부(230)에서 공급되는 작동유가 동력 절환부(260) 또는 동력 분배부(240)에 선택적으로 전달되도록 구성될 수 있다. 이러한 유압조절부(250)는 다수의 경로로 유체를 선택적으로 이동시킬 수 있는 가변력 솔레노이드(VFS, Variable Force Solenoid) 밸브로 적용될 수 있다.
이하, 전술한 바와 같이 구성된 사륜 구동 제어 시스템(100)의 사륜 구동 제어 방법에 대하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 사륜 구동 제어 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도를 개략적으로 나타낸 도면이다.
먼저, 도 6에 따른 사륜 구동 제어 방법을 설명하기 전에, 사륜 구동 제어 시스템(100)의 동작을 설명한다. 본 발명에 따른 사륜 구동 제어 시스템(100)은, 2륜 구동에서 4륜 구동으로 전환하는 경우에, 제어부(150)가 유압 조절부(250)를 제어하여 동력 절환부(260)와 동력 분배부(240) 중 어느 하나에 유압 저장부(230)의 작동유가 공급되도록 결정한다. 즉, 제어부(150)는 솔레노이드 밸브로 구성된 유압 조절부(250)에 전류를 인가함으로써 유압 저장부(230)의 작동유가 동력 절환부(260) 또는 동력 분배부(240)에 전달되도록 제어하는 것으로, 제어부(150)는 엔진(E)의 구동력이 주구동륜(20)과 부구동륜(10)에 동시 배분되어야 할 경우 유압 조절부(250)를 제어하여 유압 저장부(230)의 작동유가 동력 분배부(240) 측으로 공급되도록 할 수 있다.
여기서, 제어부(150)는 차량의 도로 조건 또는 주행 상황에 따라 주구동륜(20)과 부구동륜(10)에 분배되어야 하는 구동력을 결정하며, 4륜 구동 모드 필요시 유압 저장부(230) 내의 작동유가 순환되도록 하고, 유압 조절부(250)를 제어하여 유압 저장부(230)의 작동유가 동력 분배부(240)로 공급되도록 한다. 이에 따라, 유압 저장부(230)에 저장된 고압의 작동유는 유압 조절부(250)를 통과하여 동력 분배부(240)로 공급되고, 전자식 클러치로 구성되는 동력 분배부(240)가 작동되어 엔진(E)의 구동력이 주구동륜(20)과 함께 부구동륜(10)에도 전달되는 것이다.
반대로, 제어부(150)는 엔진(E)의 구동력이 주구동륜(20)만으로 전달되어야 하는 경우 유압 조절부(250)를 미제어하여 동력 절환부(260)가 미작동됨에 따라 회전축(210)에 회전에 의해 오일 펌프부(220)가 회전되지 않도록 할 수 있다. 즉, 제어부(150)는 도로 조건 또는 주행 상황에 따라 2륜 구동 모드만으로 차량이 주행되어야 하는 경우 유압 저장부(230) 내의 작동유가 순환되지 않도록 하고, 유압 조절부(250)에 전류가 인가되지 않도록 제어함으로써 동력 절환부(260) 측으로 작동유가 공급되지 않음에 따라 부구동륜(10)이 회전됨에 따른 회전력이 오일 펌프부(220)에 전달되지 않도록 하는 것이다.
이렇게, 2륜 구동 모드로 주행시 부구동륜(10)에서 전달되는 회전력에 의해 오일 펌프부(220)가 작동되지 않도록 함으로써 오일 펌프부(220)가 상시 구동되어 유압 저장부(230)에 작동유를 계속적으로 압축시킴에 따라 과도한 작동유의 생성으로 유압 저장부(230)를 포함한 구성품들이 고장되지 않도록 하고, 오일 펌프부(220)를 작동시킴에 따른 부구동륜(10)의 구동력이 소모되지 않도록 하여 차량 출력이 유지되도록 할 수 있다.
이어, 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 사륜 구동 제어 시스템(100)은, 먼저 전기오류 검출부(120)에서 차량의 내부에 발생된 전기적인 오류를 검출한다(S610).
따라서, 전기오류 검출부(120)는 검출된 전기적인 오류 정보를 제어부(150)에 전달한다.
이때, 전기오류 검출부(120)는, 차량의 내부에 배선된 와이어(wire)의 단선이나 단락, 사륜 구동부(110)에 대한 공급 전압의 이상 상태, 사륜 구동부를 통한 오일 압력을 감지하는 센서의 오류 상태, 사륜 구동부의 모터 동작에 대한 오류 상태 중 하나 이상을 검출할 수 있다.
예를 들면, 전기오류 검출부(120)는 차량의 내부에 배선된 와이어 중 하나가 단선이나 단락이 발생하게 되면, 그에 따라 해당 배선의 전압이나 전류 값이 변동되는 것을 통해 단락이나 단선을 검출할 수 있다.
또한, 전기오류 검출부(120)는 오일 압력을 감지하는 센서의 오류 상태를 다음과 같이 검출할 수 있다. 유압 저장부(230)에는 제1압력센서(A1)가 마련될 수 있다. 즉, 제1압력센서(A1)는 유압 저장부(230)에 작동유가 저장됨에 따라 변화되는 압력을 체크하는 것으로서, 이를 통해 유압 저장부(230) 내의 고압으로 저장되는 작동유의 용량을 검출할 수 있다.
제어부(150)는 제1압력센서(A1)로부터 압력 정보를 입력받으며, 제1압력센서(A1)에서 측정된 압력값이 기저장된 설정값 이하일 경우 유압 조절부(250)를 제어하여 유압 저장부(230)의 작동유가 동력 절환부(260) 측으로 공급되도록 할 수 있다. 여기서, 설정값은 축압기 내의 저장되는 작동유의 적정 용량에 따른 압력값으로서, 이는 유압 저장부(230)의 사양에 따라 초기 설계 시 결정될 수 있다. 즉, 제어부(150)는 제1압력센서(A1)에서 측정된 압력값이 설정값 이하일 경우 현재 유압 저장부(230)에 저장된 작동유가 적정 용량을 만족하지 못하는 것으로, 유압 저장부(230) 내의 작동유가 순환되도록 하고, 유압 조절부(250)를 제어하여 작동유가 동력 절환부(260) 측으로 공급되도록 함으로써 부구동륜(10)의 회전력이 회전축(100)을 통하여 오일 펌프부(220)로 전달되도록 한다. 이에 따라, 오일 펌프부(220)가 작동되어 오일탱크 내의 작동유를 유압 저장부(230)에 공급함으로써 유압 저장부(230) 내의 작동유가 충진될 수 있다. 이로 인해, 이후 동력 분배부(240)로 작동유의 공급시 유압 저장부(230) 내의 작동유가 충분히 충진된 상태를 유지함에 따라 4륜 구동 모드 주행 상황에 맞추어 즉각적으로 엔진(E)의 구동력이 부구동륜(10) 측으로도 전달되도록 하는 것이다.
그런데, 전기오류 검출부(120)는 제1압력센서(A1)로부터 아무런 압력 값이 검출되지 않거나, 평상 시에 검출되던 값들과 현저히 차이가 나는 압력 값이 검출되는 경우에, 이를 제어부(150)에 전달하여 제어부(150)가 제1압력센서(A1)에 이상이 발생한 것이나 오류가 발생한 것으로 인식하게 되는 것이다.
그리고, 전기오류 검출부(120)는 모터 동작에 대한 오류 상태에 대해, 사륜 구동부(110)에서 모터가 회전 동작을 실행하게 될 때, 모터의 회전 동작이 검출되지 않거나, 모터의 동작 전압이나 전류 값이 평상 시 동작 때보다 현저하게 차이가 나는 값으로 검출되는 경우에, 이를 제어부(150)에 전달하고, 제어부(150)는 이러한 검출 값들에 근거해 사륜 구동부(110)의 모터에 이상이 있거나 오류가 발생한 것으로 인식하는 것이다.
이어, 통신오류 검출부(130)에서 차량의 내부에 발생된 통신 오류를 검출한다(S620).
즉, 통신오류 검출부(130)는, 차량의 내부에 CAN(Controller Area Network) 통신 용도로 배선된 와이어(wire)들 중 하나 이상의 오류를 검출하여 제어부(150)에 전달하는 것이다. 이에, 제어부(150)는 이를 근거로 CAN 통신에 오류(error)가 발생한 것으로 인식하여, 사륜 구동부(110)의 모터의 동작을 오프(OFF)시켜 유압이 형성되지 않도록 제어할 수 있다.
예를 들면, 통신오류 검출부(130)는 CAN 통신 용도로 배선된 각 장치로부터 통신 신호를 송수신하는데, 각 장치로부터 통신 신호가 전혀 수신되지 않거나, 평상 시와 다르게 인식할 수 없는 통신 신호를 수신하는 경우에, 이렇게 수신된 통신 신호를 제어부(150)에 전달하여, 제어부(150)가 차량 내부에 통신 오류가 발생한 것으로 인식하도록 하는 것이다.
이어, 소프트웨어 검출부(140)에서 차량의 2륜 구동 또는 4륜 구동을 위한 제어 소프트웨어에 오류가 발생되는 것을 검출한다(S630).
즉, 소프트웨어 검출부(140)는, 사륜 구동부(110)에 대한 모터의 출력 토크 이상, 클러치 과열, 클러치 스트레스를 포함하는 제어 소프트웨어에 대한 오류 상태를 검출할 수 있다. 따라서, 소프트웨어 검출부(140)는 검출된 제어 소프트웨어에 대한 오류를 제어부(150)에 전달한다.
이어, 하드웨어 검출부(160)에서 차량의 내부에 구비된 하드웨어의 오류를 검출한다(S640).
즉, 하드웨어 검출부(160)는 차량의 내부에 구비된 하드웨어 구성에 대한 동작이 원활하지 않거나 작동 불량 등을 검출하고, 검출된 하드웨어의 오류를 제어부(150)에 전달한다.
이어, 제어부(150)는 전기적인 오류와 통신 오류, 소프트웨어 오류 및 하드웨어의 오류 중 적어도 하나 이상이 검출된 경우에, 4륜 구동을 위한 유압이 제거되도록 사륜 구동부의 모터에 대한 토크를 제어한다(S650).
예를 들면, 제어부(150)는, 전기오류 검출부(120)를 통해 오류 상태 중 하나 이상이 검출되어 전기적으로 문제가 발생된 것으로 인식된 경우에, 사륜 구동부(110)의 모터의 동작을 오프(OFF)시켜 유압이 형성되지 않도록 제어할 수 있다. 즉, 제어부(150)는 전기오류 검출부(120)를 통해 오일의 압력을 검출하는 압력센서에 이상이 있는지를 검출하는 것이다. 이때, 유압 조절부(250)와 동력 분배부(240)의 연결경로 상에는 제2압력센서(A2)가 마련될 수 있다. 이러한 제2압력센서(A2)는 유압 저장부(230)에서 공급된 작동유가 유압 조절부(250)를 통과 후 동력 분배부(240)로 공급시 동력 분배부(240)로 전달되는 작동유의 압력을 체크하는 것으로, 공급되는 작동유의 압력이 동력 분배부(240)에 적정 압력으로 전달되도록 하기 위해 마련된다. 제어부(150)는 제2압력센서(A2)로부터 압력 정보를 입력받으며, 동력 분배부(240) 측으로 공급되는 작동유의 압력이 기저장된 설정압력범위 내로 유지되도록 유압 조절부(250)를 제어할 수 있다. 여기서, 설정압력 범위는 동력 분배부(240)가 적정 압력으로 동작되기 위해 필요로 하는 압력값으로서, 이는 유압 조절부(250)의 사양에 따라 달리 설정될 수 있다. 이렇게, 제어부(150)는 동력 분배부(240) 측으로 공급되는 작동유의 압력이 설정압력 범위를 벗어나는 경우 설정 압력범위 내의 압력으로 작동유가 공급되도록 유압 조절부(250)를 제어함으로써 동력 분배부(240)가 원활히 작동되도록 하는 것이다. 그런데, 이렇게 설치된 제2압력센서(A2)로부터 아무런 압력 값이 검출되지 않거나, 평상 시에 즉, 정상적인 동작 시에 검출된 압력 값보다 일정 값 이상으로 현저하게 차이나는 값으로 검출되는 경우에, 제어부(150)는 압력센서에 이상이 있는 것으로 인식하는 것이다.
또한, 제어부(150)는, 소프트웨어 검출부(140)를 통해 사륜 구동부에 대한 모터의 출력 토크 이상, 클러치 과열, 클러치 스트레스 중 하나 이상이 검출된 경우에, 사륜 구동부의 모터의 동작을 오프(OFF)시켜 유압이 형성되지 않도록 제어할 수 있다.
그리고, 제어부(150)는, 전기적인 오류와 통신 오류, 소프트웨어 오류 및 하드웨어의 오류 중 적어도 하나 이상이 검출되고, 사륜 구동부(110)의 모터에 예컨대, 현재 800 뉴턴미터(Nm)의 토크가 인가되고 있는 경우에, 모터의 토크에 기울기를 줘서 모터를 통해 형성되는 유압을 일정 시간 내에, 예컨대, 5초(sec) 안에 서서히 저감시켜 제로(0) 뉴턴미터(Nm)가 되도록 함으로써 토크를 해제할 수 있다. 즉, 제어부(150)는 4륜 구동의 클러치를 해제하는 것이다.
한편, 시스템이 정상인 상태로 복구되면, 제어부(150)는 차량 상태를 판단하여 임시 정상상태로 인식하고, 사륜 구동부(110)의 모터를 작동시켜 적절한 유압이 형성되도록 함으로써 토크 천이가 발생하도록 할 수 있다.
또한, 제어부(150)는 소프트웨어적으로 계산한 토크 값이 유압 형성에 따른 천이된 토크 값보다 작거나 같으면, 임시 정상상태에서 정상 상태로 인식하여 토크 제어를 수행한다. 만약, 계산한 토크 값이 천이 토크 값보다 클 때 정상화가 된다면 실제 토크를 목표 토크와 동일시 하기 위해 급속도로 토크를 증가시키게 되면 차량 충격과 NVH가 발생할 수 있다. 따라서, 제어부(150)는 전술한 바와 같이 계산한 토크 값이 천이 토크 값보다 작거나 같도록 토크를 제어하게 되는 것이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 사륜 구동 제어 방법의 한 예를 좀 더 상세하게 나타낸 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 사륜 구동 제어 시스템(100)은, 먼저 제어부(150)가 차량이 사륜 구동(4WD)으로 주행하도록 사륜 구동부(110)를 제어한다(S702).
이어, 제어부(150)는 전기오류 검출부(120), 통신오류 검출부(130), 소프트웨어 검출부(140) 및 하드웨어 검출부(160)를 통해 차량에 고장이 발생했는지를 판단하는 동작을 수행한다(S704).
이어, 제어부(150)는 전기오류 검출부(120)를 통해 검출된 오류 정보에 근거해 전기적인 고장인 것으로 판단되면(S706-예), 사륜 구동부(110)를 통해 사륜 구동이 되지 않도록 모터의 동작을 오프(OFF)시킨다(S708).
이후, 제어부(150)는 전기오류 검출부(120)를 통해 전기적인 오류를 계속적으로 검출하여, 차량 내 전기적인 오류가 정상 상태로 복귀되지 않으면(S710-아니오), 사륜 구동부(110)를 통해 사륜 구동이 되지 않도록 모터의 동작을 오프(OFF)시키는 동작(S708)을 계속적으로 유지한다.
그러나, 운전자 또는 정비사 등에 의해 해당 전기적인 오류가 수리됨으로써, 전기오류 검출부(120)를 통해 전기적인 오류가 검출되지 않아서, 차량이 정상 상태로 복귀된 것으로 인식되면(S710-예), 제어부(150)는 사륜 구동부(110)를 통해 사륜 구동이 실행되도록 모터의 동작을 온(ON)시키는 것이다(S712).
한편, 제어부(150)는 하드웨어 검출부(160)를 통해 하드웨어 오류가 검출되어 내부 하드웨어에 오류가 발생된 것으로 인식되면(S720-예), 제어부(150)는 사륜 구동부(110)를 통해 사륜 구동이 되지 않도록 모터의 동작을 오프(OFF)시킨다(S722).
다른 한편, 제어부(150)는 통신오류 검출부(130)를 통해 CAN 통신에 오류가 발생된 것으로 인식되면(S730-예), 모터를 통해 형성되는 유압을 일정 시간 내에 서서히 저감시켜, 설정 시간 내로 토크가 제로(0) 뉴턴미터(Nm)가 되도록 목표 토크를 해제한다(S732).
이때, 제어부(150)는 목표 토크가 해제됨으로써 모터를 통해 생성시켜야 할 토크가 없으므로, 사륜 구동부(110)를 통해 사륜 구동이 되지 않도록 모터의 동작을 오프(OFF)시킨다(S734).
이어, 제어부(150)는 통신오류 검출부(130)를 통해 CAN 통신 오류를 계속적으로 검출하여, 차량 내 CAN 통신이 정상 상태로 복귀되지 않으면(S740-아니오), 사륜 구동부(110)를 통해 사륜 구동이 되지 않도록 모터의 동작을 오프(OFF)시키는 동작(S734)을 계속적으로 유지한다.
그러나, 운전자 또는 정비사 등에 의해 해당 CAN 통신 오류가 수리됨으로써, 통신오류 검출부(130)를 통해 CAN 통신 오류가 검출되지 않아, 차량 내 CAN 통신이 정상 상태로 복귀된 것으로 인식되면(S740-예), 제어부(150)는 앞 뒤 차륜의 속도 차이가 설정값 보다 작은지를 판단한다(S742).
이때, 앞 뒤 차륜의 속도 차이가 설정값 보다 작은 경우에(S742-예), 제어부(150)는 사륜 구동부(110)를 통해 사륜 구동이 실행되도록 모터의 동작을 온(ON)시키는 것이다(S744).
즉, 제어부(150)는 차량이 전술한 과정으로 정상인 상태로 복구되면, 사륜 구동부(110)의 모터를 작동시켜 적절한 유압이 형성되도록 함으로써 토크 천이가 발생하도록 하는 것이다.
이어, 제어부(150)는 차량이 정상 상태로 복귀함에 따라 설정 토크를 천이하고(S746), 천이한 설정 토크에 따라 사륜 구동부(110)의 모터를 통해 4륜 구동 토크를 제어한다(S748).
따라서, 차량이 차량 충격과 NVH 발생 없이 4륜 구동으로 주행할 수 있다.
전술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 네 바퀴 모두에 동력이 전달되는 4륜 구동 차량이 2륜 구동에서 4륜 구동으로 변경하여 주행하는 중에 차량 와이어 단선이나 단락, 통신 지연, 하드웨어(Hardware) 손상 등이 발생했을 때, 4륜 구동의 토크를 제어하여 운전의 이질감 및 하드웨어 고장을 방지할 수 있도록 하는, 동작 오류 시 4륜 구동 제어 방법 및 그 시스템을 실현할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 사륜 구동 제어 시스템 110 : 사륜 구동부
120 : 전기오류 검출부 130 : 통신오류 검출부
140 : 소프트웨어 검출부 150 : 제어부
160 : 하드웨어 검출부 210 : 회전축
212 : 제1 축부 214 : 제2 축부
220 : 오일 펌프부 230 : 유압 저장부
240 : 동력 분배부 250 : 유압 조절부
260 : 동력 절환부 262 : 제1 치합부
264 : 제2 치합부 266 : 디스컨넥트 하우징
268 : 탄성 스프링 269 : 피스톤
10 : 부 구동륜 20 : 주 구동륜
B : 벨트 P : 유압공간
E : 엔진 A1 : 제1 압력센서
A2 : 제2 압력센서

Claims (14)

  1. 차량의 4륜에 대해, 모터를 통해 유압을 발생시키고, 발생된 유압에 따라 2륜 구동 또는 4륜 구동을 전환하는 사륜 구동부;
    상기 차량의 내부에 발생된 전기적인 오류를 검출하는 전기오류 검출부;
    상기 차량의 내부에 발생된 통신 오류를 검출하는 통신오류 검출부;
    상기 차량의 2륜 구동 또는 4륜 구동을 위한 제어 소프트웨어에 오류가 발생된 것을 검출하는 소프트웨어 검출부;
    상기 차량의 내부에 구비된 하드웨어의 오류를 검출하는 하드웨어 검출부; 및
    상기 전기적인 오류와 상기 통신 오류, 상기 소프트웨어 오류 및 상기 하드웨어의 오류 중 적어도 하나 이상이 검출된 경우에, 4륜 구동을 위한 유압이 제거되도록 상기 사륜 구동부의 모터에 대한 토크를 제어하는 제어부;
    를 포함하는, 사륜 구동 제어 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기오류 검출부는, 상기 차량의 내부에 배선된 와이어(wire)의 단선이나 단락, 상기 사륜 구동부에 대한 공급 전압의 이상 상태, 상기 사륜 구동부를 통한 오일 압력을 감지하는 센서의 오류 상태, 상기 사륜 구동부의 모터 동작에 대한 오류 상태 중 하나 이상을 검출하는, 사륜 구동 제어 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 전기오류 검출부를 통해 오류 상태 중 하나 이상이 검출되어 전기적으로 문제가 발생된 것으로 인식된 경우에, 상기 사륜 구동부의 모터의 동작을 오프(OFF)시켜 유압이 형성되지 않도록 제어하는, 사륜 구동 제어 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신오류 검출부는 상기 차량의 내부에 CAN(Controller Area Network) 통신 용도로 배선된 와이어(wire)들 중 하나 이상의 오류를 검출하여 상기 제어부에 전달하고, 상기 제어부는 CAN 통신에 에러(error)가 발생된 것으로 인식된 경우에, 상기 사륜 구동부의 모터의 동작을 오프(OFF)시켜 유압이 형성되지 않도록 제어하는, 사륜 구동 제어 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 소프트웨어 검출부는, 상기 사륜 구동부에 대한 모터의 출력 토크 이상, 클러치 과열, 클러치 스트레스를 포함하는 오류 상태를 검출하는, 사륜 구동 제어 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 소프트웨어 검출부를 통해 상기 사륜 구동부에 대한 모터의 출력 토크 이상, 클러치 과열, 클러치 스트레스 중 하나 이상 검출된 경우에, 상기 사륜 구동부의 모터의 동작을 오프(OFF)시켜 유압이 형성되지 않도록 제어하는, 사륜 구동 제어 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 전기적인 오류와 상기 통신 오류, 상기 소프트웨어 오류 및 상기 하드웨어의 오류 중 적어도 하나 이상이 검출되고, 상기 사륜 구동부의 모터에 토크가 인가되어 있는 상태인 경우, 상기 모터를 통해 형성되는 유압을 일정 시간 내에 서서히 저감시켜 제로(0) 뉴턴미터(Nm)가 되도록 토크를 해제하는, 사륜 구동 제어 시스템.
  8. 차량의 4륜에 대해, 모터를 통해 유압을 발생시키고, 발생된 유압에 따라 2륜 구동 또는 4륜 구동을 전환하는 사륜 구동부를 포함하는 시스템의 사륜 구동 제어 방법으로서,
    (a) 전기오류 검출부에서 상기 차량의 내부에 발생된 전기적인 오류를 검출하는 단계;
    (b) 통신오류 검출부에서 상기 차량의 내부에 발생된 통신 오류를 검출하는 단계;
    (c) 소프트웨어 검출부에서 상기 차량의 2륜 구동 또는 4륜 구동을 위한 제어 소프트웨어에 오류가 발생되는 것을 검출하는 단계;
    (d) 하드웨어 검출부에서 상기 차량의 내부에 구비된 하드웨어의 오류를 검출하는 단계; 및
    (e) 제어부가 상기 전기적인 오류와 상기 통신 오류, 상기 소프트웨어 오류 및 상기 하드웨어의 오류 중 적어도 하나 이상이 검출된 경우에, 4륜 구동을 위한 유압이 제거되도록 상기 사륜 구동부의 모터에 대한 토크를 제어하는 단계;
    를 포함하는, 사륜 구동 제어 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서 상기 전기오류 검출부는, 상기 차량의 내부에 배선된 와이어(wire)의 단선이나 단락, 상기 사륜 구동부에 대한 공급 전압의 이상 상태, 상기 사륜 구동부를 통한 오일 압력을 감지하는 센서의 오류 상태, 상기 사륜 구동부의 모터 동작에 대한 오류 상태 중 하나 이상을 검출하는, 사륜 구동 제어 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 (e) 단계에서 상기 제어부는, 상기 전기오류 검출부를 통해 오류 상태 중 하나 이상이 검출되어 전기적으로 문제가 발생된 것으로 인식된 경우에, 상기 사륜 구동부의 모터의 동작을 오프(OFF)시켜 유압이 형성되지 않도록 제어하는, 사륜 구동 제어 방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서 상기 통신오류 검출부는 상기 차량의 내부에 CAN(Controller Area Network) 통신 용도로 배선된 와이어(wire)들 중 하나 이상의 오류를 검출하여 상기 제어부에 전달하고, 상기 (e) 단계에서 상기 제어부는 CAN 통신에 에러(error)가 발생된 것으로 인식된 경우에, 상기 사륜 구동부의 모터의 동작을 오프(OFF)시켜 유압이 형성되지 않도록 제어하는, 사륜 구동 제어 방법.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 (c) 단계에서 상기 소프트웨어 검출부는, 상기 사륜 구동부에 대한 모터의 출력 토크 이상, 클러치 과열, 클러치 스트레스를 포함하는 오류 상태를 검출하는, 사륜 구동 제어 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 (e) 단계에서 상기 제어부는, 상기 소프트웨어 검출부를 통해 상기 사륜 구동부에 대한 모터의 출력 토크 이상, 클러치 과열, 클러치 스트레스 중 하나 이상 검출된 경우에, 상기 사륜 구동부의 모터의 동작을 오프(OFF)시켜 유압이 형성되지 않도록 제어하는, 사륜 구동 제어 방법.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 (e) 단계에서 상기 제어부는, 상기 전기적인 오류와 상기 통신 오류, 상기 소프트웨어 오류 및 상기 하드웨어의 오류 중 적어도 하나 이상이 검출되고, 상기 사륜 구동부의 모터에 토크가 인가되어 있는 상태인 경우, 상기 모터를 통해 형성되는 유압을 일정 시간 내에 서서히 저감시켜 제로(0) 뉴턴미터(Nm)가 되도록 토크를 해제하는, 사륜 구동 제어 방법.
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