KR20190009012A - 차량용 파킹기구 고장 진단방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 구동모터의 작동에 따른 회전수 변화를 바탕하여 P단 파킹기구의 고장상황을 진단하는 기술에 관한 것으로, 본 발명에서는, P단 상태에서 브레이크장치를 작동하도록 제어하고; 파킹기어와 파킹스프래그에 의해 작동하는 P단 파킹기구에 구동모터의 토크를 제공하도록 제어하며; 상기 구동모터의 토크가 제공됨에 따라 구동모터의 회전수가 설정값 이상시, 상기 P단 파킹기구의 고장으로 진단하는 것을 특징으로 하는 차량용 파킹기구 고장 진단방법이 소개된다.
Description
본 발명은 구동모터의 작동에 따른 회전수 변화를 바탕하여 P단 파킹기구의 고장상황을 진단하는 차량용 파킹기구 고장 진단방법을 제공하는 데 있다.
시프트 바이 와이어(SBW)시스템에서는 제어기를 통해 파킹시스템의 고장을 진단한다.
하지만, 파킹스프래그가 파손되면 정상상황과 파손상황이 동일하여 구분이 불가능한 문제가 있다.
즉, 파킹스프래그가 파손되면 클러스터에는 P단으로 표시가 되지만, 기계적으로는 P단 체결이 되지 않게 되는바, 경사로에 차량이 위치한 경우 차량이 후방으로 밀리면서 차량 파손이나 인명피해 등의 문제가 발생하게 된다.
더욱이, 운전자가 파킹스프래그의 파손을 인지하지 못하고 계속해서 차량을 주행하는 경우, 파손된 파킹스프래그의 파편으로 인해 2차적인 부품의 고장(감속기, 모터 등)으로 이어질 수 있는 문제가 있다.
물론, 운전자가 P단 주차 후에 차량을 직접 밀어 차량의 움직임을 확인하거나, 또는 경사로에서 P단 주차 후에 차량의 밀림이 발생하는지 판단하여 파킹스프래그의 파손 여부를 확인할 수 있는 방법이 있기는 하지만, 이러한 방법들은 운전자가 항상 차량의 밀림 여부를 수동으로 확인해야 하는 불편함이 있고, 또한 파킹스프래그의 파손 여부를 판단하기 위해서는 차량을 경사로에 위치시켜야 함으로써, 실질적으로 적용이 어려운 문제가 있다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 구동모터의 작동에 따른 회전수 변화를 측정하여 P단 파킹기구의 고장상황을 진단하는 차량용 파킹기구 고장 진단방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 컨트롤러가 P단 상태에서 브레이크장치를 작동하도록 제어하는 브레이킹단계; 컨트롤러에 의해 파킹기어와 파킹스프래그에 의해 작동하는 P단 파킹기구에 구동모터의 토크를 제공하도록 제어하는 토크제공단계; 및 상기 구동모터의 토크가 제공됨에 따라 구동모터의 회전수가 설정값 이상시, 컨트롤러가 상기 P단 파킹기구의 고장으로 진단하는 고장진단단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 브레이킹단계는, 차량의 시동 오프시, 유압을 인가하여 풋브레이크장치를 작동하도록 제어할 수 있다.
상기 브레이킹단계는, 차량의 시동 오프 전에 주차브레이크장치를 작동한 경우, 차량의 시동 오프시 풋브레이크장치를 작동하지 않도록 제어할 수 있다.
상기 토크제공단계에서는, 상기 구동모터의 토크를 단계적으로 상승시킬 수 있다.
상기 토크제공단계에서는, 상기 구동모터의 토크를 단계적으로 상승시키기 전에, 초기구간에서 상기 구동모터의 토크를 점진적으로 상승시킬 수 있다.
상기 토크제공단계에서는, 상기 구동모터의 토크를 단계적으로 상승시킨 후에 단계적으로 하강 제어하고; 상기 구동모터의 토크를 단계적으로 하강시킨 후에, 말기구간에서 상기 구동모터의 토크를 점진적으로 하강시킬 수 있다.
상기 고장진단단계 이 후에, 차량을 시동 및 주행하고 시동 오프한 경우, 주차브레이크장치를 자동 작동하도록 제어하는 주차브레이킹단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 고장진단단계 이 후에, P단 파킹기구의 고장 상황을 경고하는 경고단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 토크제공단계를 통한 구동모터의 회전수가 설정값 미만시, 구동모터의 토크 제공을 해제하는 정상진단단계;를 포함할 수 있다.
상기한 과제 해결수단을 통해 본 발명은, 파킹스프라그 또는 파킹기어가 파손되어 P단 파킹기구가 정상적으로 체결되지 않은 경우, 구동모터로부터 제공되는 토크 및 회전수 변동을 측정하여 P단 파킹기구의 고장 상황을 진단함으로써, P단 파킹기구 고장 상황을 간편하게 진단하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 파킹기구의 고장 진단방법의 흐름을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 적용 가능한 파킹기구의 구성을 예시하여 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 파킹기구의 고장상황 및 정상상황에서의 모터토크 및회전수 변동 상태를 예시하여 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 적용 가능한 파킹기구의 구성을 예시하여 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 파킹기구의 고장상황 및 정상상황에서의 모터토크 및회전수 변동 상태를 예시하여 나타낸 도면.
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 차량용 파킹기구 고장 진단방법은, 브레이킹단계와, 토크제공단계 및 고장진단단계를 포함하여 구성할 수 있다.
도 1을 참조하여 설명하면, 먼저 브레이킹단계에서는, 컨트롤러(13)가 P단 상태에서 브레이크장치를 작동하도록 제어할 수 있다.
예컨대, 변속레버를 P단에 위치하고 있는 상태에서 차량의 시동 오프시, 유압에 의해 작동하는 풋브레이크장치에 유압을 인가하여 강제적으로 브레이킹 작동시킬 수 있다.
여기서, 풋브레이크장치를 작동하는 이유는 후술하는 모터토크 제공시, 차량의 밀림이 발생하지 않도록 하기 위함인 것으로, 이에 풋브레이크장치에 충분한 유압이 인가되어야 한다. 물론, 차량의 시동 이 후에는 차량의 정상적인 주행을 위해 풋브레이크장치를 강제로 작동하는 브레이킹단계가 해제되어야 할 것이다.
다음으로, 토크제공단계에서는, 컨트롤러(13)에 의해 파킹기어(3)와 파킹스프래그(1)에 의해 작동하는 P단 파킹기구에 구동모터(7)의 토크를 제공하도록 제어할 수 있다.
도 2를 참조하여, 상기 P단 파킹기구에 대해 간단하게 설명하면, 변속기의 입력축 또는 출력축(5)에 구동모터(7)가 연결되어 구동모터(7)의 회전력이 출력축(5)에 제공되고, 상기 출력축(5)에 파킹기어(3)가 구비되어 출력축(5)과 함께 회전하게 된다. 그리고, 상기 파킹기어(3)와 인접하여 파킹스프래그(1)가 설치되고, 상기 파킹스프래그(1)의 회전 작동에 따라 파킹스프래그(1)가 파킹기어(3)의 기어치에 걸려지게 됨으로서, P단 파킹기구에 의해 출력축(5)의 회전을 제한할 수 있게 된다.
이때에, 상기 파킹기어(3)는 종감속기어(9)와 치합되고, 상기 종감속기어(9)는 구동축에 마련된 차동장치(11)에 치합 구비됨으로써, 구동축의 회전을 제한할 수 있게 된다.
계속해서, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 고장진단단계에서는, 상기 구동모터(7)의 토크가 제공됨에 따라 구동모터(7)의 회전수가 설정값 이상시, 컨트롤러(13)가 상기 P단 파킹기구의 고장으로 진단할 수 있다.
예컨대, 파킹기어(3)가 파손되었거나, 파킹스프래그(1)가 파손되어 파킹스프래그(1)가 파킹기어(3)에 기구적으로 걸려지지 못하는 경우, P단 파킹기구의 고장 상황으로 진단할 수 있다.
즉, 브레이크 유압에 의해 휠을 잡고 있는 상태에서 파킹스프라그 또는 파킹기어(3)가 파손되어 P단 파킹기구가 정상적으로 체결되지 않은 경우에는, 구동모터(7)로부터 제공되는 토크가 파킹기어(3)가 구비된 출력축(5)부터 종감속기어(9)와 차동장치(11)를 거쳐 휠까지 전달되므로, 다수 부품간 유격에 의해 모터의 회전수가 상대적으로 더 많아지게 된다.
따라서, 구동모터(7)의 회전수가 설정값 이상 측정되는 경우, P단 파킹기구의 고장 상황으로 진단할 수 있게 된다.
반면, P단 파킹기구가 정상적으로 체결된 경우에는, 구동모터(7)로부터 제공되는 토크가 파킹기어(3)가 구비된 출력축(5)까지만 전달되므로, 구동모터(7)의 회전수가 상대적으로 작게 측정되고, 이 경우 P단 파킹기구의 정상 작동상황으로 진단할 수 있게 된다.
한편, 상기 브레이킹단계는, 차량의 시동 오프 전에 주차브레이크장치를 작동한 경우, 차량의 시동 오프시 풋브레이크장치를 작동하지 않도록 제어할 수 있다.
예컨대, 상기 주차브레이크장치는 전자식 주차브레이크(EPB)일 수 있는 것으로, 운전자가 차량의 시동을 정지하기 전에 전자식 주차브레이크를 작동한 경우에는 이미 전자식 주차브레이크를 통해 차량의 휠을 고정하고 있는 상태이므로 풋브레이크장치를 작동하지 않도록 제어할 수 있다.
한편, 상기 토크제공단계에서는, 도 1 및 도 3과 같이 상기 구동모터(7)의 토크를 단계적으로 상승시킬 수 있다.
즉, 구동모터(7)의 토크를 계단식으로 순차적으로 증가시키게 됨으로써, 구동모터(7)의 순간적인 토크 가변에 따라 구동모터(7)의 회전수 변화를 측정하는 것은 물론, 오진단을 최소화할 수 있게 된다.
이에, P단 파킹기구가 정상적으로 체결된 경우에는, 구동모터(7)의 토크 증가에도 구동측 뒤틀림이 발생하지 않고, P단 파킹기구(파킹스프래그(1) 또는 파킹기어(3))가 파손된 경우에는 구동모터(7)의 토크 증가에 따라 구동측 뒤틀림이 계속 발생하게 되고, 이는 구동모터(7)의 회전수 변동으로 측정되는바, 이를 통해 P단 파킹기구의 고장 상황을 진단하게 된다.
아울러, 상기 토크제공단계에서는, 상기 구동모터(7)의 토크를 단계적으로 상승시키기 전에, 초기구간에서 상기 구동모터(7)의 토크를 점진적으로 상승시킬 수 있다.
예컨대, 토크제공단계의 초기구간에서는 파킹기어(3)와 파킹스프래그(1)의 유격을 고려하여 구동모터(7)의 토크를 소정의 기울기를 갖고 선형적으로 서서히 증가시키게 됨으로써, P단 파킹기구의 정상상태에서 모터토크가 제공되면서 발생할 수 있는 파킹스프래그(1)와 파킹기어(3)의 충격을 억제하게 된다. 바람직하게는, 상기 초기구간에서의 모터토크 상승기울기는 중기구간에서의 모터토크 상승기울기보다 작은 기울기로 증가시키는 것이 바람직할 수 있다.
그리고, 상기 토크제공단계에서는, 상기 구동모터(7)의 토크를 단계적으로 상승시킨 후에 단계적으로 하강 제어할 수 있다.
또한, 상기 구동모터(7)의 토크를 단계적으로 하강시킨 후에, 토크제공단계의 말기구간에서는 상기 구동모터(7)의 토크를 점진적으로 하강시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 상기 고장진단단계 이 후에, 차량을 시동 및 주행하고 시동 오프한 경우, 주차브레이크장치를 자동 작동하도록 제어하는 주차브레이킹단계를 더 포함하여 구성할 수 있다.
예컨대, 상기 구동모터(7)의 회전수가 설정값 이상 측정된 경우, P단 파킹기구의 고장상황으로 진단하게 되는데, 이 경우 차량의 시동이 정지한 상태에서 뒷밀림이 발생하는 것을 방지하도록 전자식 주차브레이크를 자동으로 작동시킬 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 상기 고장진단단계 이 후에는, P단 파킹기구의 고장 상황을 경고하는 경고단계를 더 포함하여 구성할 수 있다.
예컨대, 상기 구동모터(7)의 회전수가 설정값 이상 측정된 경우, P단 파킹기구의 고장상황으로 진단하게 되는데, 이 경우 차량의 시동 전후 또는 시동 오프된 후에 클러스터 등에 P단 파킹기구의 고장상황을 알리는 문구를 디스플레이하여 운전자에게 P단 파킹기구에 대한 정비 및 수리가 필요함을 알릴 수 있다.
한편, 본 발명은 상기 토크제공단계를 통한 구동모터(7)의 회전수가 설정값 미만시, 구동모터(7)의 토크 제공을 해제하는 정상진단단계를 더 포함할 수 있다.
예컨대, 구동모터(7)의 토크를 단계적으로 상승시키더라도 구동모터(7)의 회전수가 설정값 미만으로 측정되는 경우, 이는 P단 파킹기구가 정상적으로 체결된 상황이므로, 구동모터(7)의 토크를 계속해서 제공하지 않도록 제어하게 되는바, 이에 모터토크 제공에 따른 에너지 손실을 줄일 수 있게 된다.
이하에서는, 도 1을 참조하여 P단 파킹기구의 고장 진단과정에 대해 설명하기로 한다.
P단 상태에서 시동 오프된 경우(S10), 유압에 의해 작동하는 풋브레이크에 유압을 인가하여 풋브레이크를 강제로 자동 작동시킨다(S20).
이어서, 구동모터(7)를 통해 토크를 인가하게 되는데(S30), 토크를 인가하는 초기구간에서는 파킹기어(3)와 파킹스프래그(1)의 유격을 고려하여 모터토크를 점진적으로 서서히 증가시킨 후에, 모터토크를 단계적으로 상승시키고, 이어서 다시 모터토크를 단계적으로 하강시킨 후에, 말기구간에서는 다시 모터토크를 점진적으로 서서히 하강시킨다.
이 같은 모터토크 제공과정에서 구동모터(7)의 회전수가 설정값 이상인지 판단하고(S40), 판단 결과 구동모터(7)의 회전수가 설정값 이상인 경우 P단 파킹기구의 고장상황으로 진단하여 이를 운전자에게 알리게 된다(S50).
반대로, 상기 모터토크 제공과정에서 구동모터(7)의 회전수가 설정값 미만인 경우에는, P단 파킹기구의 정상 상황으로 진단하고, 모터토크의 제공을 해제하게 된다(S60).
한편, S50단계 이 후에, 차량을 시동하여 일정거리 주행하고, 시동 오프한 경우(S70), P단 파킹기구의 고장에 따른 뒷밀림 상황을 방지하도록 EPB를 자동 체결하도록 제어한다(S80). 물론, 이때까지 P단 파킹기구의 고장상황에 대해서 운전자에게 지속적으로 알림 문구를 디스플레이하도록 제어할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 브레이크 유압에 의해 휠을 잡고 있는 상태에서 파킹스프라그 또는 파킹기어(3)가 파손되어 P단 파킹기구가 정상적으로 체결되지 않은 경우, 구동모터(7)로부터 제공되는 토크 및 회전수 변동을 측정하여 P단 파킹기구의 고장 상황을 진단함으로써, P단 파킹기구 고장 상황을 간편하게 진단할 수 있게 된다.
한편, 본 발명은 상기한 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
1 : 파킹스프래그
3 : 파킹기어
5 : 출력축 7 : 구동모터
9 : 종감속기어 11 : 차동장치
13 : 컨트롤러
5 : 출력축 7 : 구동모터
9 : 종감속기어 11 : 차동장치
13 : 컨트롤러
Claims (9)
- 컨트롤러가 P단 상태에서 브레이크장치를 작동하도록 제어하는 브레이킹단계;
컨트롤러에 의해 파킹기어와 파킹스프래그에 의해 작동하는 P단 파킹기구에 구동모터의 토크를 제공하도록 제어하는 토크제공단계; 및
상기 구동모터의 토크가 제공됨에 따라 구동모터의 회전수가 설정값 이상시, 컨트롤러가 상기 P단 파킹기구의 고장으로 진단하는 고장진단단계;를 포함하는 차량용 파킹기구 고장 진단방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 브레이킹단계는,
차량의 시동 오프시, 유압을 인가하여 풋브레이크장치를 작동하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 파킹기구 고장 진단방법. - 청구항 2에 있어서,
상기 브레이킹단계는,
차량의 시동 오프 전에 주차브레이크장치를 작동한 경우, 차량의 시동 오프시 풋브레이크장치를 작동하지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 파킹기구 고장 진단방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 토크제공단계에서는,
상기 구동모터의 토크를 단계적으로 상승시키는 것을 특징으로 하는 차량용 파킹기구 고장 진단방법. - 청구항 4에 있어서,
상기 토크제공단계에서는,
상기 구동모터의 토크를 단계적으로 상승시키기 전에, 초기구간에서 상기 구동모터의 토크를 점진적으로 상승시키는 것을 특징으로 하는 차량용 파킹기구 고장 진단방법. - 청구항 4에 있어서,
상기 토크제공단계에서는,
상기 구동모터의 토크를 단계적으로 상승시킨 후에 단계적으로 하강 제어하고;
상기 구동모터의 토크를 단계적으로 하강시킨 후에, 말기구간에서 상기 구동모터의 토크를 점진적으로 하강시키는 것을 특징으로 하는 차량용 파킹기구 고장 진단방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 고장진단단계 이 후에, 차량을 시동 및 주행하고 시동 오프한 경우, 주차브레이크장치를 자동 작동하도록 제어하는 주차브레이킹단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 파킹기구 고장 진단방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 고장진단단계 이 후에, P단 파킹기구의 고장 상황을 경고하는 경고단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 파킹기구 고장 진단방법. - 청구항 4에 있어서,
상기 토크제공단계를 통한 구동모터의 회전수가 설정값 미만시, 구동모터의 토크 제공을 해제하는 정상진단단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 파킹기구 고장 진단방법.
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