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KR20070106207A - 유압 회로의 장애 검출 및 보상 방법 - Google Patents

유압 회로의 장애 검출 및 보상 방법 Download PDF

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KR20070106207A
KR20070106207A KR1020060038809A KR20060038809A KR20070106207A KR 20070106207 A KR20070106207 A KR 20070106207A KR 1020060038809 A KR1020060038809 A KR 1020060038809A KR 20060038809 A KR20060038809 A KR 20060038809A KR 20070106207 A KR20070106207 A KR 20070106207A
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wheel
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주식회사 만도
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Abstract

본 발명은 전자식 브레이크 제어장치에서 있어서, 유압 회로의 장애 검출 및 보상 방법에 관한 것으로, 유압 회로의 각 부분의 압력을 액압센서로 실시간 검출하여 검출된 각 부분의 압력과 비교함으로써, 장애 및 장애가 발생한 부분을 판단하여 그에 따른 보상을 할 수 있도록 하는 검출 및 보상 방법을 제공함으로써, 운전자의 안정성 확보와 차량의 유지 보수가 용이 해지는 등의 효과가 있다.
유압 회로, 장애 검출, 장애 보상

Description

유압 회로의 장애 검출 및 보상 방법{Failure detection and compensation method of oil pressure circuit}
도 1은 본 발명에 따른 실시예를 적용하기 위한 차체자세 제어장치(ESP)의 유압회로의 구성을 보인 예시도.
도 2는 본 발명의 실시에에 따른 마스터 실린더의 출구측과 일렉트릭 셔틀밸브(ESV) 사이의 유로 장애의 보상에 의한 휠 압력의 변화를 보인 그래프.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 또 다른 마스터 실린더의 출구측과 일렉트릭 셔틀밸브(ESV) 사이의 유로 장애의 보상에 의한 휠 압력의 변화를 보인 그래프.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 유입밸브와 유출밸브와의 사이의 환류 유로의 장애에 따른 휠 압력과 마스터 실린더 압력의 관계를 보인 그래프.
*** 도면의 주요부분에 대한 설명 ***
100 : 마스터 실린더(MC) 110 : 액압센서(P/V)
120 : 솔레노이드밸브(TC) 130 : 일렉트릭 셔틀밸브(ESV)
140, 150 : 유입밸브(NO) 141, 151 : 유출밸브(NC)
160 : 액압펌프 170 : 저압 어큐뮬레이터(LPA)
본 발명은 전자식 브레이크 제어장치에서 있어서, 유압 회로의 장애 검출 및 보상 방법에 관한 것으로, 특히 차체자세 제어장치(Electronic Stability Program, 이하 ESP)의 유압 회로의 액압센서를 이용하여 유압 회로 각 부분에 대한 장애를 검출하여 보상하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 차체자세 제어장치(Electronic Stability Program : ESP)는 가속시나 제동시 또는 코너링시의 극도의 불안정한 상황에서 발생하는 차량의 미끄러짐을 앞, 뒤, 좌, 우 필요한 제동의 바퀴를 선택적으로 작동시킴으로써 자동차의 자세를 안정적으로 잡아주고 운전자의 실수까지도 보정해주는 시스템으로, 각종 센서들이 구동바퀴의 속도, 제동압력, 조향 핸들의 각도 및 차체의 기울어짐 등을 파악해 그 정보를 ESP로 보내면 ESP는 이러한 정보들을 검색하고, 차량의 미끄러짐 상태를 초기에 파악하여 차량의 바퀴 중 적절한 브레이크를 작동시켜 주행중인 자동차의 자세를 다시 안정시켜 주는 시스템이다.
즉, 상기 ESP는 차량에 스핀(spin) 또는 언더스티어(under steer) 등이 발생 상황에 도달하면 이를 감지해 자동적으로 내측 차륜 또는 외측 차륜에 제동을 가해 차량의 자세를 제어함으로써 이로 인한 차량의 안정된 자세를 유지하며, 이 제어는 기존의 안티-록 브레이크 시스템(anti-lock brake system, ABS)과 연계하여 이루어진다. 또 스핀의 한계 직전에 트랙션 제어 시스템(traction control system, TCS)과 연계하여 자동으로 차량의 속도를 감속하기 위한 노력을 하며 이미 스핀이 발생할 경우 각각의 휠에 제동력을 제어하여 안전운행을 도모한다.
그러나, 종래에 있어서 ABS의 경우에는 유압 회로에 장애가 발생하면 장애가 발생하지 않은 다른 회로를 정상적으로 작동하도록 하고 장애가 발생한 유압 회로에 대해서는 별다른 조치를 취하지 않았으며, TCS의 경우에는 유압 회로의 장애에 대한 별도의 대책은 존재하지 않고, ESP의 경우에는 내장된 압력센서와 브레이크 등 신호(brakelight signal) 및 바퀴의 슬립 거동 등을 이용하여 유압 회로의 장애를 감지하기는 하지만, 유압 회로의 어느 부분에 장애가 발생하였는가에 대해서는 검출을 하지 않았으며 그에 따른 대응책도 미비하여 운전자의 안정성 확보에 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 유압 회로의 각 부분의 압력을 액압센서로 실시간 검출하여 검출된 각 부분의 압력과 비교함으로써, 장애 및 장애가 발생한 부분을 판단하여 그에 따른 보상을 할 수 있도록 하는 검출 및 보상 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 유압 회로의 장애 검출 방법은, 2개의 대칭된 유압 구조를 가지는 차체자세 제어장치(Electronic Stability Program)에 있어서, 마스터 실린더의 출구측과 일렉트릭 셔틀밸브(ESV) 사이의 유로에 작용하는 압력(P1)이 상기 마스터 실린더가 가압된 상태에서 액압펌프를 구동시켜 유입밸브와 솔레노이드밸브 사이의 유로 압력(이하, P3)을 증압시켰을 때 상기 마스터 실린더의 압력과 P3보다 낮은가를 판단하여 그에 따라 마스터 실린더의 출구측과 일렉트릭 셔틀밸브(ESV) 사이의 유로의 상태가 정상 또는 장애로 판단하는 제1 단계; 상기 제1 단계의 판단 종료 후, 상기 솔레노이드밸브를 닫고 액압펌프를 구동하여 상기 P3이 상기 마스터 실린더의 압력보다 낮거나 압력 거동이 비정상이면 유입밸브와 솔레노이드밸브 사이의 유로 상태가 장애인 것으로 판단하는 제2 단계; 상기 제1,2 단계에서 장애가 검출되지 않으면, 상기 P3을 증압시킴과 동시에 우측 차륜(RR) 쪽의 유입밸브를 닫았을 때 상기 P3 또는 우측 차륜 쪽의 유입밸브와 유출밸브 사이의 환류 유로 압력(P7)이 증압되지 않거나 압력 거동이 비정상적이면 좌측 차륜(LF) 쪽의 유입밸브와 유출밸브와의 사이의 환류 유로 상태가 장애인 것으로 판단하는 제3 단계; 상기 제3 단계의 판단 종료 후, 상기 좌,우측 차륜쪽의 유입밸브와 유출밸브와의 사이의 환류 유로의 압력(P5, P7)이 가압된 상태에서 유입밸브를 닫고 유출밸브를 열었을 때 상기 P5 또는 P7의 압력 거동이 비정상이면 저압 어큐뮬레이터와 유출밸브 사이의 유로 상태가 장애인 것으로 판단하는 제4 단계; 및 상기 마스터 실린더 압력이 가압된 상태에서 상기 일랙트릭 셔틀밸브를 열었을 때 상기 P1의 압력 거동이 비정상이면 일렉트릭 셔틀밸브와 저압 어큐뮬에이터 사이의 유로의 상태가 장애인 것으로 판단하는 제5 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명 유압 회로의 장애 보상 방법은, 2개의 대칭된 유압 구조를 가지는 차체자세 제어장치(Electronic Stability Program)에 있어서, 마스터 실린더의 출구측과 일렉트릭 셔틀밸브(ESV) 사이의 유로 상태의 장애를 검출한 경우, 마스터 실린더와 휠 실린더 사이에 설치된 솔레노이드밸브를 닫고 액압펌프를 구동시 켜 제동력의 손실을 보상하는 제1 단계와; 유입밸브와 솔레노이드밸브 사이의 유로 상태의 장애를 검출한 경우, 운전자에게 경고 메시지를 전달하고, 차량의 운행을 제한하는 제2 단계와; 좌측 유입밸브와 유출밸브와의 사이의 환류 유로 상태의 장애를 검출한 경우, 좌측 유입밸브를 닫아 유량의 손실을 방지하는 제3 단계와; 저압 어큐뮬레이터와 유출밸브 사이의 유로 상태의 장애를 검출한 경우, 휠 실린더 압력을 마스터 실린더 압력보다 높여 제동력의 손실을 보상하는 제4 단계; 및 일렉트릭 셔틀밸브와 저압 어큐뮬에이터 사이의 유로 상태의 장애를 검출한 경우, 장애가 발생한 측의 휠 압을 반대편 휠 압보다 높게 설정하여 편제동에 의한 차량의 요(Yaw) 거동을 보상하는 제5 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 실시예를 적용하기 위한 차체자세 제어장치(ESP)의 유압회로의 구성을 보인 예시도로서, 이에 도시한 바와 같이 ESP의 유압 회로는 대칭적인 2개의 회로로 이루어져 동일한 동작을 하므로, 이중 회로 1 측의 검출 동작만 설명하면 다음과 같다.
마스터 실린더(100)의 출구측과 일렉트릭 셔틀밸브(ESV, 130) 사이의 유로(A)에 작용하는 압력(P1)이 상기 마스터 실린더(100)가 가압된 상태에서 액압펌프(160)를 구동시켜 유입밸브(140, 150)와 솔레노이드밸브(120) 사이의 유로 압력(이하, P3)을 증압시켰을 때 상기 마스터 실린더(100)의 압력과 P3보다 낮은가를 판단하여 그에 따라 마스터 실린더(100)의 출구측과 일렉트릭 셔틀밸브(ESV) 사이 의 유로(A)의 상태가 정상 또는 장애로 판단하거나, 상기 P3이 마스터 실린더(100)가 가압된 상태에서 P1의 압력이 마스터 실린더 압력까지 가압되지 않고, 이 후 솔레노이드밸브(120)를 닫고 액압펌프(160)를 구동시켜 유입밸브(140, 150)와 솔레노이드밸브(120) 사이의 유로 압력(P3)이 마스터 실린더(100) 압력보다 증압되고, 압력 거동이 비정상이면 마스터 실린더(100)의 출구측과 일렉트릭 셔틀밸브(ESV, 130) 사이의 유로(A)의 상태가 장애인 것으로 판단한다.
상기 마스터 실린더(100)의 출구측과 일렉트릭 셔틀밸브(ESV, 130) 사이의 유로(A)의 상태 판단 종료 후, 상기 솔레노이드밸브(120)를 닫고 액압펌프(160)를 구동하여 상기 P3이 상기 마스터 실린더(100)의 압력보다 낮거나 압력 거동이 비정상이면 유입밸브(140, 150)와 솔레노이드밸브(120) 사이의 유로(B) 상태가 장애인 것으로 판단한다.
상기에서 유로 A,B에서 장애가 검출되지 않으면, 상기 P3을 증압시킴과 동시에 우측 차륜(RR) 쪽의 유입밸브(150)를 닫았을 때 상기 P3 또는 우측 차륜 쪽의 유입밸브(150)와 유출밸브(151) 사이의 환류 유로 압력(P7)이 증압되지 않거나 압력 거동이 비정상적이면 좌측 차륜(LF) 쪽의 유입밸브(140)와 유출밸브(141)와의 사이의 환류 유로(C) 상태가 장애인 것으로 판단하며, 상기 P3을 증압시킴과 동시에 좌측 차륜(LF) 쪽의 유입밸브(140)를 닫았을 때 상기 P3 또는 좌측 차륜 쪽의 유입밸브(140)와 유출밸브(141) 사이의 환류 유로 압력(P5)이 증압되지 않거나 압력 거동이 비정상적이면 우측 차륜(RR) 쪽의 유입밸브(150)와 유출밸브(151)와의 사이의 환류 유로(D) 상태가 장애인 것으로 판단한다.
상기 유입밸브(140, 150)와 유출밸브(141, 151)와의 사이의 환류 유로 상태의 판단 종료 후, 상기 좌,우측 차륜쪽의 유입밸브(140, 150)와 유출밸브(141, 151)와의 사이의 환류 유로의 압력(P5, P7)이 가압된 상태에서 상기 유입밸브(140, 150)를 닫고 상기 유출밸브(141, 151)를 열었을 때 상기 P5 또는 P7의 압력 거동이 비정상이면 저압 어큐뮬레이터(LPA, 170)와 유출밸브(141, 151) 사이의 유로(E) 상태가 장애인 것으로 판단하거나, 상기 마스터 실린더(100)의 가압이나 액압펌프(160)의 구동으로 P5 또는 P7의 휠 압력이 가압된 상태에서 상기 솔레노이드밸브(120)를 닫고 유출밸브(141, 151)를 열어 P3(또는 P5, P7)의 압력 거동이 비정상이면 상기 저압 어큐뮬레이터(LPA, 170)와 유출밸브(141, 151) 사이의 유로(E) 상태가 장애인 것으로 판단한다.
상기 유로(E) 상태가 정상이면, 상기 마스터 실린더 압력이 가압된 상태에서 상기 일랙트릭 셔틀밸브(130)를 열었을 때 상기 P1의 압력 거동이 비정상이면 일렉트릭 셔틀밸브(130)와 저압 어큐뮬에이터(170) 사이의 유로(F)의 상태가 장애인 것으로 판단한다.
상기와 같은 방법으로 각 유로의 장애 상태를 검출한 다음 그에 따른 보상 방법에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 실시에에 따른 마스터 실린더의 출구측과 일렉트릭 셔틀밸브(ESV) 사이의 유로 장애의 보상에 의한 휠 압력의 변화를 보인 그래프로서, 이에 도시한 바와 같이 마스터 실린더(100)의 출구측과 일렉트릭 셔틀밸브(ESV, 130) 사이의 유로 상태의 장애를 검출한 경우, 마스터 실린더(100)와 휠 실린더 사이에 설 치된 솔레노이드밸브(120)를 닫고 액압펌프(160)를 구동시켜 제동력의 손실을 보상하거나, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 또 다른 마스터 실린더의 출구측과 일렉트릭 셔틀밸브(ESV) 사이의 유로 장애의 보상에 의한 휠 압력의 변화를 보인 그래프로서, 이에 도시한 바와 같이 마스터 실린더(100)의 출구측과 일렉트릭 셔틀밸브(ESV, 130) 사이의 유로 상태의 장애를 검출한 경우, 장애가 감지된 측의 휠 압력을 감지되지 않은 측의 휠 압력과 같은 수준으로 높여주거나, 장애가 감지된 측의 휠 압력을 감지되지 않은 측의 휠 압력과 차이를 두어 브레이크의 안정성을 높이도록 한다.
유입밸브(140, 150)와 솔레노이드밸브(120) 사이의 유로 상태의 장애를 검출한 경우, 마스터 실린더(100)의 가압 및 감압이 반복됨에 따라 브레이크 유액이 유출되는 것을 피할 수 없을 뿐만 아니라, 통상적인 방법으로 차량의 제동력 손실을 보상할 수 있는 방법이 없기 때문에 운전자에게 경고 메시지를 전달하고, 차량의 운행을 제한한다.
상기 좌,우측 유입밸브(140, 150)와 유출밸브(141, 151)와의 사이의 환류 유로(C,D) 상태의 장애를 검출한 경우, 좌,우측 유입밸브(140, 150)를 닫아 브레이크 유액의 손실을 최소화한다. 또한 브레이크 유액의 손실로 인한 차량 제동력의 손실은 도 4에 도시한 바와 같이 해당 바퀴의 압력 손실에 의한 제동력 손실분을 다른 바퀴의 증압으로 배분함으로써 보상할 수 있다.
상기 저압 어큐뮬레이터(170)와 유출밸브(141, 151) 사이의 유로(E) 상태의 장애를 검출한 경우에는, 휠 실린더 압력을 마스터 실린더 압력보다 높여 제동력의 손실을 보상하며, 상기 일렉트릭 셔틀밸브(130)와 저압 어큐뮬에이터(170) 사이의 유로(F) 상태의 장애를 검출한 경우에는, 장애가 발생한 측의 휠 압을 반대편(opposite) 휠 압보다 높게 설정하여 편제동에 의한 차량의 요(Yaw) 거동을 보상한다.
이상에서 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 이 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 유압 회로의 장애 검출 및 보상 방법은, 유압 회로의 각 부분의 압력을 실시간 검출하여 검출된 각 부분의 압력과 비교함으로써, 장애 및 장애가 발생한 부분을 판단하여 그에 따른 보상을 할 수 있도록 함으로써, 운전자의 안정성 확보와 차량의 유지 보수가 용이 해지는 등의 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 2개의 대칭된 유압 구조를 가지는 차체자세 제어장치(Electronic Stability Program)에 있어서,
    마스터 실린더의 출구측과 일렉트릭 셔틀밸브(ESV) 사이의 유로에 작용하는 압력(P1)이 상기 마스터 실린더가 가압된 상태에서 액압펌프를 구동시켜 유입밸브와 솔레노이드밸브 사이의 유로 압력(이하, P3)을 증압시켰을 때 상기 마스터 실린더의 압력과 P3보다 낮은가를 판단하여 그에 따라 마스터 실린더의 출구측과 일렉트릭 셔틀밸브(ESV) 사이의 유로의 상태가 정상 또는 장애로 판단하는 제1 단계;
    상기 제1 단계의 판단 종료 후, 상기 솔레노이드밸브를 닫고 액압펌프를 구동하여 상기 P3이 상기 마스터 실린더의 압력보다 낮거나 압력 거동이 비정상이면 유입밸브와 솔레노이드밸브 사이의 유로 상태가 장애인 것으로 판단하는 제2 단계;
    상기 제1,2 단계에서 장애가 검출되지 않으면, 상기 P3을 증압시킴과 동시에 우측 차륜(RR) 쪽의 유입밸브를 닫았을 때 상기 P3 또는 우측 차륜 쪽의 유입밸브와 유출밸브 사이의 환류 유로 압력(P7)이 증압되지 않거나 압력 거동이 비정상적이면 좌측 차륜(LF) 쪽의 유입밸브와 유출밸브와의 사이의 환류 유로 상태가 장애인 것으로 판단하는 제3 단계;
    상기 제3 단계의 판단 종료 후, 상기 좌,우측 차륜쪽의 유입밸브와 유출밸브와의 사이의 환류 유로의 압력(P5, P7)이 가압된 상태에서 유입밸브를 닫고 유출밸브를 열었을 때 상기 P5 또는 P7의 압력 거동이 비정상이면 저압 어큐뮬레이터와 유출밸브 사이의 유로 상태가 장애인 것으로 판단하는 제4 단계; 및
    상기 마스터 실린더 압력이 가압된 상태에서 상기 일랙트릭 셔틀밸브를 열었을 때 상기 P1의 압력 거동이 비정상이면 일렉트릭 셔틀밸브와 저압 어큐뮬에이터 사이의 유로의 상태가 장애인 것으로 판단하는 제5 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 유압 회로의 장애 검출 방법.
  2. 제1항에 있어서, 제1 단계는
    상기 P3이 마스터 실린더가 가압된 상태에서 P1의 압력이 마스터 실린더 압력까지 가압되지 않고, 이 후 솔레노이드밸브를 닫고 액압펌프를 구동시켜 유입밸브와 솔레노이드밸브 사이의 유로 압력이 마스터 실린더 압력보다 증압되고, 압력 거동이 비정상이면 마스터 실린더의 출구측과 일렉트릭 셔틀밸브(ESV) 사이의 유로의 상태가 장애인 것으로 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 회로의 장애 검출 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제3 단계는
    상기 P3을 증압시킴과 동시에 좌측 차륜(LF) 쪽의 유입밸브를 닫았을 때 상기 P3 또는 좌측 차륜 쪽의 유입밸브와 유출밸브 사이의 환류 유로 압력(P5)이 증압되지 않거나 압력 거동이 비정상적이면 우측 차륜(RR) 쪽의 유입밸브와 유출밸브와의 사이의 환류 유로 상태가 장애인 것으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 회로의 장애 검출 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제4 단계는
    마스터 실린더의 가압이나 액압펌프의 구동으로 P5 또는 P7의 휠 압력이 가압된 상태에서 솔레노이드밸브를 닫고 유출밸브를 열어 P3(또는 P5, P7)의 압력 거동이 비정상이면 저압 어큐뮬레이터(LPA)와 유출밸브 사이의 유로 상태가 장애인 것으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 회로의 장애 검출 방법.
  5. 2개의 대칭된 유압 구조를 가지는 차체자세 제어장치(Electronic Stability Program)에 있어서,
    마스터 실린더의 출구측과 일렉트릭 셔틀밸브(ESV) 사이의 유로 상태의 장애를 검출한 경우, 마스터 실린더와 휠 실린더 사이에 설치된 솔레노이드밸브를 닫고 액압펌프를 구동시켜 제동력의 손실을 보상하는 제1 단계와;
    유입밸브와 솔레노이드밸브 사이의 유로 상태의 장애를 검출한 경우, 운전자에게 경고 메시지를 전달하고, 차량의 운행을 제한하는 제2 단계와;
    좌측 유입밸브와 유출밸브와의 사이의 환류 유로 상태의 장애를 검출한 경우, 좌측 유입밸브를 닫아 유량의 손실을 방지하는 제3 단계와;
    저압 어큐뮬레이터와 유출밸브 사이의 유로 상태의 장애를 검출한 경우, 휠 실린더 압력을 마스터 실린더 압력보다 높여 제동력의 손실을 보상하는 제4 단계; 및
    일렉트릭 셔틀밸브와 저압 어큐뮬에이터 사이의 유로 상태의 장애를 검출한 경우, 장애가 발생한 측의 휠 압을 반대편(opposite) 휠 압보다 높게 설정하여 편제동에 의한 차량의 요(Yaw) 거동을 보상하는 제5 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 유압 회로의 장애 보상 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 단계는
    마스터 실린더의 출구측과 일렉트릭 셔틀밸브(ESV) 사이의 유로 상태의 장애를 검출한 경우, 장애가 감지된 측의 휠 압력을 감지되지 않은 측의 휠 압력과 같은 수준으로 높여주거나, 장애가 감지된 측의 휠 압력을 감지되지 않은 측의 휠 압력과 차이를 두어 브레이크의 안정성을 높이는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 회로의 장애 보상 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 제3 단계는
    우측 유입밸브와 유출밸브와의 사이의 환류 유로 상태의 장애를 검출한 경우, 우측 유입밸브를 닫아 유량의 손실을 방지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 회로의 장애 보상 방법.
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