KR100413254B1 - 차륜속도센서의이상상태판단방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차륜속도센서의 이상상태 판단방법에 관한 것으로, 특히 차륜속도센서로부터 속도신호를 입력받아 차륜속도 및 차체속도를 계산하고, 이를 이용하여 차륜속도센서의 이상상태를 판단하는 차륜속도센서의 이상상태 판단방법에 있어서, 상기 차륜속도를 이용하여 차륜간의 평균속도차를 계산하는 평균속도차계산단계와, 차속에 따라 상기 차륜속도센서의 이상상태를 판단하는 속도차의 기준값을 달리 설정하기 위한 상기 차체속도와 기준차속과를 비교하는 비교설정단계와, 상기 비교설정단계에서 설정된 상기 차륜의 이상상태를 판단하는 속도차의 상기 기준값과 상기 평균속도차계산단계에서 소정시간에 걸쳐 계산된 평균속도차와를 비교하는 비교판단단계와, 상기 비교설정단계에서 상기 평균속도차계산단계에서 소정시간에 걸쳐 계산된 상기 평균속도차보다 상기 기준값이 더 큰 것으로 판단되면 상기 차륜속도센서가 이상상태인 것으로 판단하여 경보동작을 수행하는 경보단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명에 의하면 주행시 차속에 따라 로터 불량 및 에어갭 불량을 판단하는 기준값을 달리 설정하여, 로터 불량 및 에어갭 불량을 신속히 감지하고, 이를 운전자에게 경보하므로서 이차적인 사고를 미연에 방지할 수 있다는 효과가 있다.

Description

차륜속도센서의 이상상태 판단방법

본 발명은 차륜속도센서의 이상상태 판단방법에 관한 것으로, 특히 주행시 차속에 따라 로터 불량 및 에어갭 불량을 판단하는 기준값을 달리 설정하여, 로터 불량 및 에어갭 불량을 신속히 감지하고, 이를 운전자에게 경보하므로서 이차적인사고를 미연에 방지할 수 있도록 한 차륜속도센서의 이상상태 판단방법에 관한 것이다.

현대는 자동차의 고성능화에 따라 강력하고 안정된 브레이크 성능을 확보하기 위한 안티록 브레이크 시스템(ABS;Antilock Brake System 이하에는 ABS라 한다)을 장착하는 차량이 늘고 있다. 이러한 ABS는 차륜속도센서로부터 차륜속도를 검출받아 슬립율을 계산한후, 계산된 슬립율이 제어영역내의 슬립율이 되도록 구동륜을 제어한다. 따라서, ABS가 이러한 기능을 수행하기 위해서는 차륜속도센서의 정확성이 요구되며, 이에 따라 차륜속도센서의 이상상태를 감지하기 위한 이상상태 판단방법이 제안되었다.

즉, 종래 차륜속도센서의 이상상태 판단은 차량의 주행속도가 일정값 이상일 경우 이루어졌다. 이를 위하여 차륜속도센서는 각 차륜으로부터 차륜속도 정보를 입력받아 평균차속을 구하고, 구해진 평균차속이 일정값 이상이면 각 바퀴의 차륜속도 정보를 비교하여, 그 비교치가 로터 불량 또는 에어갭 불량으로 판단하기 위한 소정기준치를 넘는 것으로 판단되면 차륜속도센서가 이상있는 것으로 판단하였다.

그리고 판단결과에 의거하여 경고등을 점등하여 ABS기능이 정상적으로 동작될 수 없음을 운전자에게 알리고, 고장 코드를 메모리부에 저장시켜둔다.

그러나 종래 차륜속도센서의 이상상태 판단방법은 다음과 같은 문제점이 있었다.

즉, 차륜속도센서의 이상상태를 판단하기 위해서는 적어도 일정속도 이상으로 차량이 주행하고 있어야 한다는 전제조건이 있기 때문에, 이러한 전제조건, 즉 차량의 주행속도가 일정값 이하일 경우 차륜속도센서의 이상상태를 감지할 수 없다는 문제점이 이었다.

따라서, 일정값 이하로 주행중인 경우 운전자는 차륜속도센서의 이상상태로 인하여 ABS기능이 정상적으로 동작될 수 없는 경우에도 불구하고 ABS기능을 과신하여, 제동동작시 사고 예방에 대한 주의를 소홀히 하는 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 주행시 차속에 따라 로터 불량 및 에어갭 불량을 판단하는 기준값을 달리 설정하여, 로터 불량 및 에어갭 불량을 신속히 감지하고, 이를 운전자에게 경보하므로서 이차적인 사고를 미연에 방지할 수 있도록 한 차륜속도센서의 이상상태 판단방법을 제공하는데 있다.

도 1은 안티록 브레이크 시스템의 제어블록도,

도 2는 본 발명에 적용되는 차륜속도센서의 개략도,

도 3은 본 발명에 따른 차륜속도센서의 이상상태 판단 플로우챠트이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

S1-S4:차륜속도센서 13:중앙연산장치

30:경고등 41:폴피스

42:코일 43:영구자석

44:신호인출선 50:로터

51:치차 52:소손 치차

Δt:에어갭

이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 차륜속도센서로부터 속도신호를 입력받아 차륜속도 및 차체속도를 계산하고, 이를 이용하여 차륜속도센서의 이상상태를 판단하는 차륜속도센서의 이상상태 판단방법에 있어서, 상기 차륜속도를 이용하여 차륜간의 평균속도차를 계산하는 평균속도차계산단계와, 차속에 따라 상기 차륜속도센서의 이상상태를 판단하는 속도차의 기준값을 달리 설정하기 위한 상기 차체속도와 기준차속과를 비교하는 비교설정단계와, 상기 비교설정단계에서 설정된 상기 차륜의 이상상태를 판단하는 속도차의 상기 기준값과 상기 평균속도차계산단계에서 소정시간에 걸쳐 계산된 평균속도차와를 비교하는 비교판단단계와, 상기 비교설정단계에서 상기 평균속도차계산단계에서 소정시간에 걸쳐 계산된 상기 평균속도차보다 상기 기준값이 더 큰 것으로 판단되면 상기 차륜속도센서가 이상상태인 것으로 판단하여 경보동작을 수행하는 경보단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하고자 한다.

도 1은 안티록 브레이크 시스템의 제어블록도, 도 2는 본 발명에 적용되는 차륜속도센서의 개략도, 도 3은 본 발명에 따른 차륜속도센서의 이상상태 판단 플로우챠트이다.

도 1 및 도 2을 참조하여, 본 발명에 적용되는 안티록 브레이크 시스템의 구성을 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 적용되는 안티록 브레이크 시스템은, 대략, 차륜속도센서(S1-S4)와, 전자제어유니트(ECU)와, 안티록 브레이크 유압회로로 이루어지고, 전자제어유니트(ECU)는, 인터페이스회로(11), 펄스처리회로(12), 중앙연산장치(13), 솔레노이드구동회로(14), 모터릴레이구동회로(15), 경고등릴레이구동회로(16)를 포함한다.

상기 차륜속도센서(S1-S4)의 출력신호인 교류전압신호는 인터페이스회로(11)에서 펄스로 변환되고, 이는 펄스처리회로(12)에서 펄스의 계수 및 계산이 행해진다.

또, 상기 중앙연산장치(13)는 펄스처리회로(12)에서 계산된 수치를 미리 짜여진 프로그램에 따라 연산, 분석, 그리고 판정하며, 그 결과에 의거해서 솔레노이드구동회로(14) 및 모터릴레이구동회로(15), 경고등릴레이구동회로(15)에 지령을 발하여 후술하는 브레이크 액압 조절수단인 노말오픈밸브(NO), 노말클로즈밸브(NC), 모타릴레이(MR), 경고등릴레이(WR)을 구동한다.

또한, 상기 중앙연산장치(13)는 차륜속도센서(S1-S4)로부터 차체속도를 연산하고, 연산된 차체속도에 따른 로터 불량 및 에어갭 불량을 판단하는 기준값을 달리 설정하여, 설정된 기준값과 현재 차륜속도센서(S1-S4)로부터 연산된 정보를 비교하여 차륜속도센서(S1-S4)의 이상상태를 판단하고, 그 결과에 의거해서 경고등릴레이구동부(16)에 지령을 발하여 경고등(30)을 점등한다.

그리고 상기 안티록 브레이크 유압회로는, 마스터실린더(21)로부터 휠 실린더(W)로 공급되는 브레이크 액압을 조절하는 노말오픈밸브(NO)와 노말클로즈밸브(NC)가 상기 휠 실린더(W)의 입구측과 출구측에 배치되며, 제동동작시 중앙연산장치(13)의 지령에 의해 개폐동작을 수행하므로서 바퀴가 로크되는 것을 방지한다. 미설명부호 22은 모타, 23은 펌프, LPA는 저압어큐뮤레이터, HPA는 고압어큐뮤레이터이다.

다음, 도 2를 참조하여 본 발명에 적용되는 차륜속도센서의 개략적인 구조를 설명한다.

상기 차륜속도센서(S1-S4)는 자성체인 폴피스(41)와, 이 폴피스(41)와 소정거리Δt 이격(이하 에어갭이라 한다)되며, 바퀴에 장착되어 회전하는 로터(50)로이루어진다. 미설명부호 42는 코일, 43은 영구자석, 44는 신호인출선이다.

상기 로터(50)는 외주면에 다수의 톱니형상의 치차(51)가 형성되어 회전시 이 치차가 폴피스(41)에 자계변화를 일으켜 교류신호가 출력되도록 한다. 그리고 폴피스와 치차는(51) 통상 0.3㎜ 내지 1㎜정도의 에어갭을 갖도록 조립되어 있는바, 이러한 에어갭이 외부로부터 가해지는 어떤힘에 의하여 변화하거나 폴피스(41)의 센싱각이 틀어지게 되면 주행중 차륜속도가 검출되지 않은 경우가 발생한다.

또, 상기 로터(50)의 외주면에 파손된 치차(52)가 있는 경우 폴피스(41)와의 자계변화를 일으키지 못하여 파손된 부분에서는 교류신호가 출력되지 않아 정확한 차륜속도가 검출되지 않은 경우가 발생한다.

따라서, 차륜속도센서(S1-S4)는 중앙처리장치(13)에 의하여 소정시간마다 지속적으로 그 동작상태를 진단받게 된다.

이하, 전술한 구성부 및 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 차륜속도센서의 이상상태 판단과정 및 그 작용효과를 설명한다.

차량이 주행함에 따라, 중앙연산장치(13)는 차륜속도센서(S1-S4)로부터 바퀴의 회전수에 비례하여 출력되는 교류신호를 입력받아 이를 펄스신호로 변환한 후 펄스신호를 계수하여 차륜속도를 계산하는 계산단계를 수행한다(S31).

또, 상기 중앙연산장치(13)는 계산된 차륜속도에 의거하여 차체속도(Vref)를 계산하는 계산단계를 수행한다(S32).

또, 상기 중앙연산장치(13)는 계산된 차륜속도 및 계산된 차체속도를 이용하여 슬립율을 계산하고, 각 바퀴의 차체속도를 상호 비교하여 평균속도차를 계산하는 계산단계를 수행한다(S33).

이후, 상기 중앙연산장치(13)는 현재 제동동작중인 가를 판단하는 판단단계를 수행한다(S34).

상기 판단단계S34에서 제동중인 것으로 판단되면, 상기 중앙연산장치(13)는 계산된 슬립율에 의거하여 노말오픈밸브(NO) 및 노말클로즈밸브(NC), 그리고 모타(22)를 제어하여 제동동작을 수행한다.

그러나 상기 판단단계S34에서 제동중이 아닌 것으로 판단되면, 상기 중앙연산장치(13)는 상기 계산된 차체속도(Vref)가 차속에 따라 로터 불량 및 에어갭 불량을 판단하는 기준값을 달리 설정하기 위한 기준치, 예를 들면 60㎞/h와 비교하는 판단단계를 수행한다(S35).

상기 판단단계S35에서 상기 계산된 차체속도(Vref)가 기준치60㎞/h 이상인 경우 고속주행으로 판단하고, 이에 따른 로터불량 및 에어갭 불량을 판단하기 위한 기준값 예를 들면, 제1기준값A=13㎞/h, 제2기준값B=11㎞/h을 설정하는 단계(S36)를 수행하고, 상기 판단단계S35에서 상기 계산된 차체속도(Vref)가 기준치60㎞/h 이하인 경우 저속주행으로 판단하고, 이에 따른 로터 불량 및 에어갭 불량을 판단하기 위한 기준값, 예를 들면 제1기준값A=8㎞/h, 제2기준값B=4㎞/h을 설정하는 단계를 수행한다(S42). 상기 기준값은 제1기준값과 제2기준값이 있으며, 제1기준값이 제2기준값보다 큰 것으로 한다. 제1기준값은 비교적 큰 속도차가 발생하였을 때 로터 불량 및 에어갭 불량을 판단하기 위한 것이며, 제2기준값는 속도차가 비교적 작게 발생하여 일정시간 지속적으로 속도차가 유지될 경우 로터 불량 및 에어갭 불량을판단하기 위한 것이다.

또, 상기 중앙연산장치(13)는 소정시간, 예를 들면 5초에 걸쳐 계산된 평균속도차와 설정된 상기 제1기준값13㎞/h과를 비교하는 판단단계를 수행한다(S37).

상기 판단단계S37에서 소정시간에 걸쳐 계산된 평균속도차가 제1기준값13㎞/h 이상인 것으로 판단되면, 상기 중앙연산장치(13)는 상기 차륜속도센서(S1-S4)가 로터 불량 또는 에어갭 불량으로 인식하여 ABS기능이 정상적으로 동작될 수 없음을 알리는 경고등(30) 점등 및 차륜속도센서(S1-S4)가 이상상태임을 알리는 고장코드를 중앙연산장치 내에 마련된 메모리부에 저장하는 단계를 수행한다(S41).

그러나 상기 판단단계S37에서 소정시간에 걸쳐 계산된 평균속도차가 제1기준값13㎞/h 이하인 것으로 판단되면, 상기 중앙연산장치(13)는 미소시간, 예를 들면 1초에 걸쳐 계산된 평균속도차와 설정된 상기 제2기준값11㎞/h과 비교하는 판단단계를 수행한다(S38).

상기 판단단계S38는 전술한 바와 같이, 로터 불량 및 에어갭 불량을 명확히 검출하기 위한 평균속도차가 검출되지 않았을 경우, 미소시간동안에 걸쳐 계산된 평균속도가 일정시간 동안 지속적으로 검출되는 가를 판단하여 이 조건이 만족되면 로터 불량 및 에어갭 불량을 판단하기 위함이다.

즉, 상기 판단단계S38에서 미소시간동안에 걸쳐 계산된 평균속도차가 설정된 상기 제2기준값11㎞/h보다 더 큰 것으로 판단되면 연산단계에 카운트를 더하는 카운트 증가단계를 수행한다(S39).

또, 상기 S39단계의 수행이 완료되면 현재 카운트된 값이 소정값, 예를 들면 10 이상인가를 판단하는 판단단계를 수행한다(S40).

상기 판단단계S40에서 카운트값이 소정값 이상인 것으로 판단되면, 중앙연산장치(13)는 상기 차륜속도센서(S1-S4)가 로터 불량 또는 에어갭 불량으로 인식하여 ABS기능이 정상적으로 동작될 수 없음을 알리는 경고등(30) 점등 및 차륜속도센서(S1-S4)가 이상상태임을 알리는 고장코드를 메모리부에 저장하는 단계를 수행한다(S41).

그리고 상기 판단단계S40에서 카운트값이 소정값 이상이 아닌 것으로 판단되면, 상기 단계S38를 재수행한다.

그리고 상기 판단단계S38에서 미소시간동안에 걸쳐 계산된 평균속도차가 설정된 상기 제2기준값11㎞/h보다 더 작은 것으로 판단되면 현재 카운트된 값을 소거하는 단계를 수행한다(S43). 이는 노면의 상태등에 따라 로타 불량 및 에어갭 불량을 판단하기 위한 제2기준값11㎞/h이 일시적으로 검출된 것으로, 중앙연산장치(13)는 차륜속도센서(S1-S4)를 정상으로 판단한다.

그리고 상기 판단단계S35에서 저속주행으로 판단되어 저속주행시 로터 불량 및 에어갭 불량을 판단하기 위해 제1기준값A=8㎞/h, 제2기준값B=4㎞/h을 설정한 단계S42는 이후, 전술한 바와 같은 단계S37-S41,S43를 통하여 로터 불량 및 에어갭 불량을 판단하고 경보동작을 수행한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 주행시 차속에 따라로터 불량 및 에어갭 불량을 판단하는 기준값을 달리 설정하여, 로터 불량 및 에어갭 불량을 신속히 감지하고, 이를 운전자에게 경보하므로서 이차적인 사고를 미연에 방지할 수 있다는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 차륜속도센서로부터 속도신호를 입력받아 차륜속도 및 차체속도를 계산하고, 이를 이용하여 차륜속도센서의 이상상태를 판단하는 차륜속도센서의 이상상태 판단방법에 있어서,

   상기 차륜속도를 이용하여 차륜간의 평균속도차를 계산하는 평균속도차계산단계와,

   차속에 따라 상기 차륜속도센서의 이상상태를 판단하는 속도차의 기준값을 달리 설정하기 위한 상기 차체속도와 기준차속과를 비교하는 비교설정단계와,

   상기 비교설정단계에서 설정된 상기 차륜의 이상상태를 판단하는 속도차의 상기 기준값과 상기 평균속도차계산단계에서 소정시간에 걸쳐 계산된 평균속도차와를 비교하는 비교판단단계와,

   상기 비교판단단계에서 상기 평균속도차계산단계에서 소정시간에 걸쳐 계산된 상기 평균속도차가 상기 기준값보다 더 큰 것으로 판단되면 상기 차륜속도센서가 이상상태인 것으로 판단하여 경보동작을 수행하는 경보단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 차륜속도센서의 이상상태 판단방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 비교설정단계는,

   상기 차체속도와 상기 기준차속과를 비교하여 저속주행과 고속주행으로 판단하는 차속판단단계와,

   상기 차속판단단계에서 고속주행으로 판단되면 고속주행시 상기 차륜속도센서의 이상상태를 판단하는 제1기준값과, 상기 제1기준값보다 작은 제2기준값을 설정하는 제1설정단계로 이루어지고,

   상기 비교판단단계는, 상기 제1기준값과 상기 평균속도차계산단계에서 소정시간에 걸쳐 계산된 평균속도차와를 비교하는 제1판단단계와,

   상기 제1판단단계에서 상기 평균속도차계산단계에서 소정시간에 걸쳐 계산된 평균속도차가 상기 제1기준값보다 더 큰 것으로 판단되면 상기 경보단계를 수행하며,

   상기 제1판단단계에서 상기 평균속도차계산단계에서 소정시간에 걸쳐 계산된 평균속도차가 상기 제1기준값보다 더 작은 것으로 판단되면 상기 제2기준값과 상기 평균속도차계산단계에서 미소시간 동안 계산된 평균속도차와를 비교하는 제2판단단계와,

   상기 제2판단단계에서, 상기 평균속도차계산단계에서 미소시간 동안 계산된 평균속도차가 상기 제2기준값보다 더 큰 것으로 판단될 때마다 카운트를 계수하는 단계와,

   상기 계수단계에서 카운트수가 기준 카운트수보다 큰 것으로 판단되면 상기 경보단계를 수행하고, 상기 제2판단단계에서 상기 평균속도차계산단계에서 미소시간 동안 계산된 평균속도차가 상기 제2기준값보다 더 작은 것으로 판단되면 카운트수를 소거하고 초기단계로 리턴되는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 차륜속도센서의 이상상태 판단방법.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 차속판단단계에서 저속주행으로 판단되면 저속주행시 상기 차륜속도센서의 이상상태를 판단하는 제3기준값과, 상기 제3기준값보다 작은 제4기준값을 설정하는 제3설정단계로 이루어지고,

   상기 비교판단단계는, 상기 제3기준값과 상기 평균속도차계산단계에서 소정시간에 걸쳐 계산된 평균속도차와를 비교하는 제3판단단계와,

   상기 제3판단단계에서 상기 평균속도차계산단계에서 소정시간에 걸쳐 계산된 평균속도차가 상기 제3기준값보다 더 큰 것으로 판단되면 상기 경보단계를 수행하며,

   상기 제3판단단계에서 상기 평균속도차계산단계에서 소정시간에 걸쳐 계산된 평균속도차가 상기 제3기준값보다 더 작은 것으로 판단되면 상기 제4기준값과 상기 평균속도차계산단계에서 미소시간 동안 계산된 평균속도차와를 비교하는 제4판단단계와,

   상기 제4판단단계에서, 상기 평균속도차계산단계에서 미소시간 동안 계산된 평균속도차가 상기 제4기준값보다 더 큰 것으로 판단될 때마다 카운트를 계수하는 계수단계와,

   상기 계수단계에서 카운트수가 기준 카운트수보다 큰 것으로 판단되면 상기 경보단계를 수행하고, 상기 제4판단단계에서 상기 평균속도차계산단계에서 미소시간 동안 계산된 평균속도차가 상기 제4기준값보다 더 작은 것으로 판단되면 카운트수를 소거하고 초기단계로 리턴되는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 차륜속도센서의 이상상태 판단방법.