KR100353999B1 - 차량용 차속 센서 고장 검출 방법 - Google Patents

Abstract

주행중인 차량의 차속 센서에 대한 정확한 고장 원인을 검출할 목적으로;

주행중인 차량에서 검출되어 인가되는 이그니션 스위치, 차속, 엔진 회전수, 변속 레버 중립 및 클러치 페달 스위치의 신호를 입력받아 판독한 후, 차속 센서 회전 펄스를 계산하는 단계와; 상기 단계에서 계산된 차속 회전 펄스에 의해 고주파 에러를 검출하는 단계와; 주행중 차속 센서의 오동작을 검출하는 단계와; 차속 센서의 순간 가감속 에러를 검출하는 단계와; 상기 검출된 신호에 따라 고장 표시 및 연료 분사 제어 신호를 출력하는 단계로 이루어져 있어서, 고장 검출 성능을 향상시킬 수 있고, 운전자의 운전 불안감을 해소시킬 수 있다.

Description

차량용 차속 센서 고장 검출 방법{METHOD FOR SPEED SENSOR FAILS DETECT OF VEHICLE}

본 발명은 차량용 엔진에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 엔진을 장착한 차량에서 특성별로 출력되는 차속 센서의 고장 상태를 검출하기 위한 차량용 차속 센서 고장 검출 방법에 관한 것이다.

일반적으로 디젤 엔진(Diesel Engine)은 열에너지를 기계적 에너지로 바꾸는 엔진 주요부의 구조가 가솔린 엔진과 큰 차이는 없지만 연료의 공급과 연소 과정이 다르다. 흡입 행정에서 공기만을 흡입하여 고압축비(15 ∼ 22 : 1)로 압축하면 500 ∼ 600℃의 높은 압축열이 발생되며, 이 때 분사 노즐을 통하여 연료를 분사하면 압축 착화(자기 착화)되는 방법을 적용한다.

따라서 분사 펌프와 분사 노즐 등으로 구성된 연료 분사 장치가 필요하게 되며, 연료는 자기 착화성이 우수한 경유를 사용한다.

연료 장치는 연료 탱크, 연료 파이프, 공급 펌프, 연료 여과기, 분사 펌프, 고압 파이프, 분사 노즐 등으로 구성되어 있어서, 연료는 연료탱크에서 연료 파이프, 연료 공급 펌프, 연료 여과기, 분사 펌프, 고압 파이프를 걸쳐 분사 노즐로 공급된다.

분사 펌프는 크랭크 샤프트에 의하여 구동되어 저압의 연료를 고압으로 변환시켜 실린더 헤드에 설치된 분사 노즐을 통하여 알맞은 시기에 소정의 압력으로 연소실에 분사한다.

연료를 분사할 때 시간적인 조건으로는 분사 시기, 분사기간, 분사량 및 분사 상태 즉, 연소실 내에서 분무의 도달 거리 또는 관통력, 분포 상태, 무화 정도등은 연소실의 형상과 함께 연소 상태를 결정하는 중요한 요인이 된다.

따라서 분사 펌프에 조속기와 타이머를 설치하여 분사량과 분사 시기를 변환시키도록 하였다.

상기한 분사량과 분사 시기는 기계적인 방식과 가솔린 엔진에서 처럼 마이컴을 이용한 전자 제어 방식이 있으며, 근래에는 기계적인 방식을 사용하기보다는 전자 제어 방식을 주로 사용하고 있다.

상기한 전자 제어 방식을 사용하는 엔진에서 차량의 주행속도를 검출하는 차속 센서는 매우 중요한 역할을 담당하고 있다.

즉, 상기한 차속 센서에서 출력되는 신호는 차량의 오토 크루즈, 연비 개선,전자식 주행 기록 및 속도 제한 장치 등 20여 가지의 기능에 적용되고 있다.

그러나, 상기한 차속 센서가 고장이 발생될 때, 정확한 고장 원인을 검출하지 못하는 문제점이 있다.

즉, 상기 차속 센서에 대한 자기 진단 기능이 부여되지 않아 외부 환경의 간섭에 의해 엔진 체크 램프가 점등되거나, 부품 불량 및 전선의 쇼트 또는 단선 등이 정확히 검출되지 못하는 문제점을 내포하고 있다.

따라서, 상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 엔진을 장착한 차량에서 차속 센서에 대한 정확한 고장 원인을 검출할 수 있는 차량용 디젤 차속 센서 고장 검출 방법을 제공하기 위한 것이다.

도 1은 본 발명에 적용되는 차량용 차속 센서 고장 검출 장치 구성 블록도.

도 2는 본 발명에 따른 차량용 차속 센서 고장 검출 방법 동작 순서도.

도 3은 본 발명에 적용되는 차속 센서 고장 검출 맵 그래프.

도 4는 본 발명에 적용되는 차속 변화율 검출 그래프 이다.

이를 실현하기 위한 본 발명은, 주행중인 차량에서 검출되어 인가되는 이그니션 스위치, 차속, 엔진 회전수, 변속 레버 중립 및 클러치 페달 스위치의 신호를 입력받아 판독한 후, 차속 센서 회전 펄스를 계산하는 단계와; 상기 단계에서 계산된 차속 센서 회전 펄스에서 고주파 에러를 검출하는 단계와; 주행중 차속 센서의 오동작을 검출하는 단계와; 차속 센서의 순간 가감속 에러를 검출하는 단계와; 상기 검출된 신호에 따라 고장 표시 및 연료분사 제어 신호를 출력하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 상기의 목적을 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 차량용 차속 센서 고장 검출 방법을 예를 들어 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 적용되는 차량용 차속 센서 고장 검출 장치 구성 블록도로서, 차량 주행 상태에 따라 가변되는 이그니션 스위치 검출부(11), 차속 검출부(12), 엔진 회전수 검출부(13), 변속 레버 중립 검출부(14) 및 클러치 페달 스위치(15)로부터 신호를 검출하는 차량 주행 상태 검출 수단(10)과; 상기 차량 주행 상태 검출 수단(10)으로부터 인가되는 이그니션 스위치, 차속(V), 엔진 회전수, 변속 레버 중립 및 클러치 페달 스위치의 신호를 입력받아 판독한 후, 차속 센서의 회전 펄스를 계산하고, 상기 계산된 차속 회전 펄스에서 고주파 에러, 주행중 차속 센서의 오동작 및 차속 센서의 순간 가감속 에러를 검출한 후, 상기 검출된 에러에 따른 고장 표시 및 소정의 연료분사 제어 신호를 출력하는 제어 수단(20)과; 상기 제어 수단(20)에서 출력되는 소정의 연료분사 제어 신호에 따라 엔진으로 분사되는 연료량을 조절하는 인젝터(30)와; 상기 제어 수단(20)에서 출력되는 고장 표시 신호에 따라 운전자에게 표시하여 주는 고장 표시 수단(40)으로 이루어져 있다.

상기 구성으로 이루어지는 차량용 차속 센서 고장 검출 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 차량용 차속 센서 고장 검출 방법 동작 순서도 이고, 도 3은 본 발명에 적용되는 차속 센서 고장 검출 맵 그래프 이고, 도 4는 본 발명에 적용되는 차속 변화율 검출 그래프이다.

도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 운전자의 조작 상태에 따라 동작이 가변되는 엔진을 장착한 차량에서, 상기 엔진을 기설정된 프로그램에 의해 제어하는 제어 수단(20)은 차량 주행 상태 감지 수단(10)으로 소정의 제어 신호를 출력한다(S100).

이에 차량 주행 상태 감지 수단(10)은 이그니션 스위치 검출부(11), 차속 검출부(12), 엔진 회전수 검출부(13), 변속 레버 중립 검출부(14) 및 클러치 페달 스위치 검출부(15)로부터 이그니션 스위치 온, 차속, 엔진 회전수, 변속 레버 중립 상태 및 클러치 페달 온/오프 상태를 검출한 후, 상기 검출값을 제어 수단(20)으로 전송한다.

따라서, 제어 수단(20)은 상기 차량 주행 상태 검출 수단(10)으로부터 입력되는 이그니션 스위치 온, 차속, 엔진 회전수, 변속 레버 중립 상태 및 클러치 페달 온/오프 상태의 검출값을 인가받아 판독하여 차속 센서의 회전 펄스를 계산한다(S110).

상기에서 차속 센서의 회전 펄스 계산 방법은, 검출되는 차속 센서의 회전 펄스를 1주기 당 8 펄스로 입력받아 수학식 1에 의해 펄스 타임을 산출한다.

상기에서 펄스 타임(t)을 산출함에 따라, 이를 다시 주파수로 환산하여 인식한다.

이어서, 제어 수단(20)은 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 기설정된 차속 고장 영역 판단 맵에서 상기 계산된 차속 센서 회전 펄스와 검출된 차속을 비교하여상기 차속 센서 회전 펄스가 정상 영역에 포함되어 있는가를 판단한다(S120).

상기에서 차속 센서 회전 펄스가 비정상 영역에 포함되는 경우, 제어 수단(20)은 고주파 에러 발생으로 판단하여 소정의 연료 분사량 제어 신호를 인젝터(30)에 출력하고, 소정의 고장 표시 신호를 고장 표시 수단(40)으로 출력한다(S220).

하지만, 상기에서 차속 센서 회전 펄스가 정상 영역에 포함되는 경우, 제어 수단(20)은 주행 조건에 따른 차속 센서의 오동작(MAL FUNCTION ERRER) 여부를 비교 판단한다(S130 ~ S160).

즉, 주행중인 차량에서 검출되는 엔진 회전수가 가속 페달의 구동에 따라 최소의 주행조건을 만족하는 회전수, 예를들어 1000rpm 이상이고(S130), 클러치 페달 스위치가 오프 상태이고(S140), 변속 레버가 중립이 아닐 때(S150), 차속이 정지 차속상태인 0Km/h로 검출되면(S160), 제어 수단(20)은 차속 센서의 오동작(MAL FUNCTION ERRER)으로 판단하고, 연료 분사량 제어 신호를 인젝터(30)에 출력하고, 고장 표시 신호를 고장 표시 수단(40)으로 출력한다(S220).

하지만, 상기에서 차속 센서의 고장(MAL FUNCTION ERRER)이 판단되지 않은 경우, 제어 수단(20)은 인식된 차속의 순간 증가 또는 감소값을 검출 분석하여 차속 센서의 정상 또는 비정상 동작 여부를 비교 판단한다(S170 ~ S210).

즉, 제어 수단(20)은 도4에 도시되어 있는 바와 같이 기설정된 순간 차속 변화율(△V) 대비 시간 변화 설정 맵에서 차속 변화율에 따른 V_R_Step값을 설정하고(S170), 상기 설정된 V_R_Step을 기설정된 차속 순간 증가시의 최대 펄스 맵 값인 MAX_Rate로 감산 연산하여 MAX_R_ERR을 산출한다(S180).

이후, 제어 수단(20)은 상기에서 산출된 MAX_R_ERR가 기 설정한 고장 판단의 기준값 보다 작은가를 비교 판단한다(S190).

상기에서 MAX_R_ERR가 기 설정한 고장 판단의 기준값 보다 작다고 판단되면, 제어 수단(20)은 차속 순간 증가시 차속 센서가 오동작 하는 것으로 판단하여, 연료 분사량 제어 신호를 인젝터(30)에 출력하고, 고장 표시 신호를 고장 표시 수단(40)으로 출력한다(S220).

하지만, 상기에서 차속 순간 증가시 차속 센서가 정상적으로 동작하는 경우, 제어 수단(20)은 상기(S170)에서 설정된 V_R_Step을 기설정된 차속 순간 감속시의 최소 펄스 맵 값인 Min_Rate로 감산 연산하여 Min_R_ERR을 산출한다(S200).

이후, 제어 수단(20)은 상기에서 산출된 Min_R_ERR가 기 설정한 고장 판단의 기준값 보다 큰가를 비교 판단한다(S210).

상기에서 Min_R_ERR가 기 설정한 고장 판단의 기준값 보다 크다고 판단되면, 제어 수단(20)은 차속 순간 감속시 차속 센서가 오동작 하는 것으로 판단하여, 연료 분사량 제어 신호를 인젝터(30)에 출력하고, 고장 표시 신호를 고장 표시 수단(40)으로 출력한다(S220).

인젝터(30)는 상기 제어 수단(20)에서 출력되는 소정의 연료 분사량 제어 신호에 따라 엔진으로 분사되는 연료 분사량을 조절한다.

또한, 고장 표시 수단(40)은 차량 실내의 운전석 앞 임의의 위치에 구비되어있어 상기 제어 수단(20)에서 출력되는 소정의 고장 표시 신호에 따라 운전자에게 차속 센서 고장 여부를 표시하여 준다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 차량용 차속 센서 고장 검출 방법은, 주행중인 차량의 차속 센서에 대한 정확한 고장 원인을 검출함에 따라, 고장 검출 성능을 향상시킬 수 있고, 운전자의 운전 불안감을 해소시킬 수 있다.

Claims (9)

1. 주행중인 차량에서 검출되어 인가되는 이그니션 스위치, 차속, 엔진 회전수, 변속 레버 중립 및 클러치 페달 스위치의 신호를 입력받아 판독한 후, 차속 센서의 회전 펄스를 계산하는 단계와;

   상기 단계에서 계산된 차속 센서의 회전 펄스에서 고주파 에러를 검출하는 단계와;

   상기 주행중인 차량에서 검출되는 이그니션 스위치, 차속, 엔진 회전수, 변속 레버 중립 및 클러치 페달 스위치의 신호를 판독하여 차속 센서의 오동작을 검출하는 단계와;

   차속 센서의 순간 가감속 에러를 검출하는 단계와;

   상기 검출된 신호에 따라 고장 표시 및 연료분사 제어 신호를 출력하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 차속 고장 검출 방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 차속 센서의 회전 펄스는 검출되는 차속 센서의 회전 펄스를 1주기 당 8 펄스로 입력받아 수학식 2에 의해 펄스 타임으로 산출할 수 있는 것을 특징으로 하는 차량용 차속 고장 검출 방법.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 차속 센서의 펄프 타임은 주파수로 환산하여 제어 수단이 인식하는 것을 특징으로 하는 차량용 차속 고장 검출 방법.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 고주파 에러 검출은 기설정된 차속 고장 영역 판단 맵에서 산출된 차속 센서 회전 펄스와 검출된 차속을 비교하여 상기 차속 센서 회전 펄스가 정상 영역에 포함되어 있는가를 판단하는 단계와;

   상기 단계에서 차속 센서 회전 펄스가 비정상 영역에 포함되는 경우, 고주파 에러 발생으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 차속 고장 검출 방법.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 차속 센서의 오동작 판단은, 엔진 회전수가 가속 페달의 구동에 따라 최소의 주행조건을 만족하는 회전수를 초과하고, 클러치 페달 스위치가 오프 상태이며, 변속 레버가 중립 위치가 아닌 상태에서 차속이 정지 차속으로 검출되면, 차속 센서의 오동작으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 차속 센서 고장 검출 방법.
6. 삭제
7. 제 1항에 있어서,

   상기 차속 순간 증가시 차속 센서 고장 판단은, 순간 차속 변화율 대비 시간 변화에 따른 설정 맵에서 차속 변화율에 따른 V_R_Step을 설정하는 단계와;

   상기 단계에서 설정된 V_R_Step을 기설정된 차속 순간 증가시의 최대 펄스 맵 값 MAX_Rate로 감산 연산하여 MAX_R_ERR을 산출하는 단계와;

   상기 단계에서 산출된 MAX_R_ERR가 설정된 고장 판단의 기준값 보다 작은가를 비교 판단하는 단계와;

   상기 단계에서 MAX_R_ERR가 설정된 고장 판단의 기준값 보다 작다고 판단되면, 차속 순간 증가시 차속 센서 고장으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 차속 센서 고장 검출 방법.
8. 제 1항에 있어서,

   상기 차속 순간 감소시 차속 센서 고장 판단은, 순간 차속 변화율 대비 시간 변화에 따른 설정 맵에서 차속 변화율에 따른 V_R_Step을 설정하는 단계와;

   상기 단계에서 설정된 V_R_Step을 기설정된 차속 순간 감소시의 최대 펄스 맵 값 Min_Rate로 감산 연산하여 Min_R_ERR을 산출하는 단계와;

   상기 단계에서 산출된 Min_R_ERR가 설정된 고장 판단의 기준값 보다 큰가를 비교 판단하는 단계와;

   상기 단계에서 Min_R_ERR가 설정된 고장 판단의 기준값 보다 크다고 판단되면, 차속 순간 감속시 차속 센서 고장으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 차속 센서 고장 검출 방법.
9. 삭제