KR20150039966A

KR20150039966A - 횡가속도와 조향각을 변수로 휠속 센서의 고장을 진단하는 방법

Info

Publication number: KR20150039966A
Application number: KR20130118414A
Authority: KR
Inventors: 이호주
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2013-10-04
Filing date: 2013-10-04
Publication date: 2015-04-14

Abstract

본 발명은 휠속 센서의 고장을 진단하는 방법에 관한 것으로, 차량에 구비된 횡가속도 센서, 조향각 센서를 통해 측정된 횡가속도와 조향각을 변수로 차속 추정값 Vx를 추정하는 차량속도추정단계와, 차속 추정값 Vx를 각 휠에 구비된 휠속 센서로 측정된 각 휠의 휠속 측정값과 비교한 비교값이 제1임계값을 초과할 때 휠속 센서의 에러카운터를 증가하는 실속비교단계와, 에러카운터가 제2임계값을 초과할 때, 휠속 센서를 고장으로 판단하는 고장판단단계를 포함하며, 차속 추정값과 휠속 센서를 통해 측정된 휠속을 비교하여 휠속 센서의 고장을 판단함으로써 차량 전자 제동 장치의 오작동을 방지하는 효과가 있는 횡가속도와 조향각을 변수로 휠속 센서의 고장을 진단하는 방법을 제공한다.

Description

횡가속도와 조향각을 변수로 휠속 센서의 고장을 진단하는 방법{FAILURE DIAGNOSIS METHOD USING LATERAL ACCELERATION ＆ STEERING ANGLE AS VARIABLE}

본 발명은 휠속 센서의 고장을 진단하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량에 구비된 횡가속도 센서와 조향각 센서를 통해 측정되는 횡가속도와 조향각을 변수로 각 휠에 구비된 휠속 센서의 고장을 진단하는 횡가속도와 조향각을 변수로 휠속 센서의 고장을 진단하는 방법에 관한 것이다.

차량에는 주행환경에 적합한 제동력을 발휘하기 위해서 ABS(ANTI-LOCK BRAKE), TCS(TRACTION CONTROL SYSTEM), ECS(ELECTRONIC CONTROLLED SUSPENSION) 등의 차량 전자 제동 장치가 구비된다.

차량 전자 제동 장치는 각 휠에 구비된 휠속 센서로부터 측정된 휠속을 근거로 그 작동이 제어되므로, 측정된 휠속을 신뢰하기 위해서는 휠속 센서의 고장 유무를 감지하는 것이 매우 중요하다.

이에 따라, 휠속 센서의 한계 주파수 값을 이용하여 고장을 검출하는 기술이 있었으나, 휠속 센서 자체의 특성을 이용하여 고장을 판단하기 때문에 노면에 존재 가능한 돌, 먼지 등의 물질에 의해 경미하게 파손되거나 오염될 경우 휠속 센서의 오작동을 감지하기 힘든 아쉬움이 있었다.

대한민국 공개특허공보 제10-2006-0126281호(2006.12.07.) 대한민국 공개특허공보 제10-2005-0110287호(2005.11.23.)

이에 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 본 발명의 목적은 횡가속도 센서와, 조향각 센서를 통해 차속 추정값을 추정하고 추정된 차속 추정값과 휠속 센서를 통해 측정된 휠속을 비교하여 휠속 센서의 고장을 판단하여 차량 전자 제동 장치의 오작동을 방지하는 횡가속도와 조향각을 변수로 휠속 센서의 고장을 진단하는 방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 횡가속도와 조향각을 변수로 휠속 센서의 고장을 진단하는 방법에 따르면, 차량에 구비된 횡가속도 센서, 조향각 센서를 통해 측정된 횡가속도와 조향각을 변수로 차속 추정값 Vx를 추정하는 차량속도추정단계와, 차속 추정값 Vx를 각 휠에 구비된 휠속 센서로 측정된 각 휠의 휠속 측정값과 비교한 비교값이 제1임계값을 초과할 때 휠속 센서의 에러카운터를 증가하는 실속비교단계와, 에러카운터가 제2임계값을 초과할 때, 휠속 센서를 고장으로 판단하는 고장판단단계를 포함하는 횡가속도와 조향각을 변수로 휠속 센서의 고장을 진단하는 방법을 제공한다.

본 발명의 하나의 측면에 의하면, 차속 추정값 Vx는,

본 발명의 다른 측면에 의하면, 제1임계값은 차량의 특성, 안정도 및 민감도에 따라 설정될 수 있으며, 제2임계값은 차량의 안전 상태 민감도에 따라 설정될 수 있다.

이러한 본 발명에 따른 횡가속도와 조향각을 변수로 휠속 센서의 고장을 진단하는 방법에 따르면, 차속 추정값과 휠속 센서를 통해 측정된 휠속을 비교하여 휠속 센서의 고장을 판단함으로써 차량 전자 제동 장치의 오작동을 방지하는 효과가 있다.

또한, S/W 로직을 이용하여 휠속 센서의 고장 유무를 판단하게 됨으로써 휠속 센서의 고장을 판단하기 위하여 추가적인 H/W적인 장치가 불필요한 효과가 있다.

또한, 휠속 센서만을 이용하여 차량속도를 추정할 때와 달리 차량 휠 및 타이어 크기 등의 차량제원 변경에 의한 차량의 실제속도와 표시속도가 맞지 않는 부분도 본 발명을 통해 표시속도와 실제속도의 차이를 줄일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예의 횡가속도와 조향각을 변수로 휠속 센서의 고장을 진단하는 방법의 개요도,
도 2는 도 1의 횡가속도와 조향각을 변수로 휠속 센서의 고장을 진단하는 방법의 절차도이다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현할 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예의 횡가속도와 조향각을 변수로 휠속 센서의 고장을 진단하는 방법의 개요도이고, 도 2는 도 1의 횡가속도와 조향각을 변수로 휠속 센서의 고장을 진단하는 방법의 절차도이다.

도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 횡가속도와 조향각을 변수로 휠속 센서의 고장을 진단하는 방법은, 차량에 구비된 횡가속도 센서(200), 조향각 센서(300)를 통해 측정된 횡가속도와 조향각을 변수로 차속 추정값 Vx를 추정하는 차량속도추정단계(S100)와, 차속 추정값 Vx를 각 휠에 구비된 휠속 센서(100)로 측정된 각 휠의 휠속 측정값과 비교한 비교값이 제1임계값을 초과할 때 휠속 센서(100)의 에러카운터를 증가하는 실속비교단계(S200)와, 에러카운터가 제2임계값을 초과할 때, 휠속 센서(100)를 고장으로 판단하는 고장판단단계(S300)를 포함한다.

차량속도추정단계(S100)는 횡가속도와 조향각을 변수로 차속 추정값 Vx를 추정하는 단계로 아래 수학식 1 내지 수학식 3을 통하여 차속 추정값 Vx를 추정하게 된다.

[수학식 1]

수학식 1과 같이 요율

은 횡가속도 a_y와 차속 추정값 Vx으로 계산되거나, 또는 차속 추정값 Vx와, 차량의 전륜 회전각인 조향각δ_RW와, 차량 특성 계수 Kund와, 축거 WB로 계산되므로, 이를 정리하면 수학식 2를 구할 수 있다.

[수학식 2]

위 수학식 2를 정리하여 차속 추정값 Vx에 관한 식인 수학식 3을 구할 수 있다.

[수학식 3]

실속비교단계(S200)에서는 횡가속 센서를 통해 측정된 횡가속도 a_y와 조향각 센서(300)를 통해 측정된 조향각 δ_RW를 수학식 3에 대입하여 차속 추정값 Vx와 각 휠에 구비된 휠속 센서(100)를 통해 측정된 각 휠의 측정값을 비교하여 비교값을 산출하고 비교값이 제1임계값을 초과할 때, 휠속 센서(100)의 고장을 의심하게 되고 에러카운터를 1씩 증가시키게 된다.

제1임계값은 차량의 특성, 안정도 및 민감도에 따라 설정되며, 휠에 슬립 또는 락이 발생되지 않는 값으로 이 값은 정상 상태일때의 차량 제원에 맞게 튜닝된 값으로 해당 휠이 정상상태의 안정된 범위를 벗어났는지를 판단하는 기준값이다.

실속비교단계(S200)는 반복적으로 수행됨으로써 차량의 속도가 감소되거나 증가될 때에도 비교값과 제1임계값을 비교하여 에러카운터를 가산하게 된다.

고장판단단계(S300)는 각 휠에 구비된 어느 한 휠속 센서(100)의 에러카운터가 제2임계값 이상일 때, 그 휠속 센서(100)가 고장난 것으로 판단하고 차량 운전자에게 이를 알리기 위해 경고등을 점등하게 된다.

각 휠의 휠속 센서(100)의 에러카운터는 전륜 왼쪽 휠, 전륜 오른쪽 휠, 후륜 왼쪽 휠, 후륜 오른쪽 휠의 순서로 제2임계값과 비교된다.

이때, 제2임계값은 차량의 안전 상태 민감도에 따라 설정되며, 휠에 슬립 또는 락이 발생되어 ABS, TCS, ESC 동작에 영향을 미치게 되는 값으로 제1임계값보다 크게 정상상태의 범위를 벗어나 휠속 센서(100)의 고장 여부가 확실시되는 기준값이다.

100: 휠속 센서 200: 횡가속도 센서 300: 조향각 센서
S100: 차량속도추정단계 S200: 실속비교단계 S300: 고장판단단계

Claims

차량에 구비된 횡가속도 센서, 조향각 센서를 통해 측정된 횡가속도와 조향각을 변수로 차속 추정값 Vx를 추정하는 차량속도추정단계;
상기 차속 추정값 Vx를 각 휠에 구비된 휠속 센서로 측정된 각 휠의 휠속 측정값과 비교한 비교값이 제1임계값을 초과할 때 상기 휠속 센서의 에러카운터를 증가하는 실속비교단계;
상기 에러카운터가 제2임계값을 초과할 때, 상기 휠속 센서를 고장으로 판단하는 고장판단단계;를 포함하는 횡가속도와 조향각을 변수로 휠속 센서의 고장을 진단하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 차속 추정값 Vx는,

의 공식으로 추정되며,
a_y = 횡가속도, WB = 축거, δ_RW = 조향각, Kund = 차량의 특성 계수인 것을 특징으로 하는 횡가속도와 조향각을 변수로 휠속 센서의 고장을 진단하는 방법.
제1항에 있어서,
전륜 왼쪽 휠의 휠속 측정값을 V_fl, 전륜 오른쪽 휠의 휠속 측정값을 V_fr, 후륜 왼쪽 휠의 휠속 측정값을 V_rl, 후륜 오른쪽 휠의 휠속 측정값을 V_rr 이라 할 때,
상기 비교값은 |V_fl-Vx|, |V_fr-Vx|, |V_rl-Vx|, |V_rr-Vx|로 산출되는 것을 특징으로 하는 횡가속도와 조향각을 변수로 휠속 센서의 고장을 진단하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 비교값은 전륜 왼쪽 휠, 전륜 오른쪽 휠, 후륜 왼쪽 휠, 후륜 오른쪽 휠의 순서로 산출되는 것을 특징으로 하는 횡가속도와 조향각을 변수로 휠속 센서의 고장을 진단하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 에러카운터는 전륜 왼쪽 휠, 전륜 오른쪽 휠, 후륜 왼쪽 휠, 후륜 오른쪽 휠의 순서로 상기 제2임계값과 크기 비교 되는 것을 특징으로 하는 횡가속도와 조향각을 변수로 휠속 센서의 고장을 진단하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1임계값은 차량의 특성, 안정도 및 민감도에 따라 설정되는 것을 특징으로 하는 횡가속도와 조향각을 변수로 휠속 센서의 고장을 진단하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 제2임계값은 차량의 안전 상태 민감도에 따라 설정되는 것을 특징으로 하는 횡가속도와 조향각을 변수로 휠속 센서의 고장을 진단하는 방법.