KR100624230B1

KR100624230B1 - 가속페달센서 고장 감지장치 및 방법

Info

Publication number: KR100624230B1
Application number: KR1020040097074A
Authority: KR
Inventors: 양태정
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2004-11-24
Filing date: 2004-11-24
Publication date: 2006-09-19
Also published as: KR20060057881A

Abstract

차량의 가속페달센서의 고장을 진단함에 있어, 차속과 공기량의 계측을 통해 운전자의 의지가 포함되어 있지 않을 경우에 한하여 가속페달센서의 고장을 감지하도록 함으로써, 가속페달센서의 고장 감지에 신뢰성 및 안정성을 제공하도록 한다.

본 발명은 운행중에 브레이크 페달의 신호가 검출되면 가속페달센서의 신호가 설정된 고장판정 신호값 이상으로 검출되는지를 판단하는 과정과, 브레이크 페달의 신호가 검출되는 상태에서 가속페달의 신호가 고장 판정 신호값 이상으로 검출되면 차속과 흡입 공기량을 검출하는 과정과, 상기 검출되는 차속과 흡입 공기량을 분석하여 가속페달의 작동이 이루어지고 있는지를 판단하는 과정과, 차속과 공기량에 가속페달의 작동이 이루어지지 않고 있는 상태이면 상기 가속페달센서의 신호는 고장에 의한 입력으로 판정하여 림프 홈 모드로 전환하는 과정을 포함한다.

고장감지, 가속페달센서, 브레이크 센서, 차속, 공기량, 운전자 의지

Description

가속페달센서 고장 감지장치 및 방법{FAILURE DIAGNOSIS SYSTEM OF ACCELERATION SENSOR ON VEHICLE AND METHOD THEREOF}

도 1은 본 발명에 따른 가속페달센서 고장 감지장치에 대한 개략적 구성도.

도 2는 본 발명에 따라 가속페달센서 고장 감지를 실행하는 일 실시예의 흐름도.

본 발명은 차량의 자기 진단장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 차속과 공기량의 계측을 통해 운전자의 의지가 포함되어 있지 않을 경우에 한하여 가속페달센서의 고장을 감지하도록 하여, 가속페달센서의 고장 감지에 신뢰성 및 안정성을 제공하도록 하는 가속페달센서의 고장 감지장치 및 방법에 관한 것이다.

디젤 엔진의 경우 분사 연료량을 결정하는 가장 중요한 인자는 운전자가 차량을 운행하면서 구동하는(밟는) 가속 페달의 현재 변위에 대한 정보이다.

예를 들어, 현재의 속도에서 가속하고자 하는 경우 가속페달을 현재의 구동 변위 보다 더 구동하고, 현재의 속도에서 감속하고자 하는 경우에는 가속페달을 현재의 구동 변위 보다 낮게, 즉 밟는 정도를 낮추어 구동한다.

따라서, 디젤 엔진의 경우 가속페달의 조작에 따라 차량의 운행 속도가 결정되기 때문에 안전한 운행이 되도록 실시간으로 가속페달의 이상유무를 감지하는 고장 감지를 실행하고 있다.

가속페달센서의 고장여부 판단에는 다양한 방법이 존재하고 있는데, 그 중에서 하나로는 가속페달센서의 출력 신호값과 센서 단품의 관리값을 비교하여 출력 신호값이 센서 단품의 관리값 보다 높거나 낮게 검출되는 경우 가속페달센서의 고장으로 판단하는 방법이다.

다른 하나의 방법으로는 가속페달에 장착되어 있는 제1센서와 제2센서의 출력 신호값을 비교하여 두 값의 편차로부터 이상유무를 판단하는 방법이다.

또 하나의 방법으로는 브레이크 페달과 가속페달이 동시에 구동되지 않는다는 가정하에서 가속페달센서의 고장을 감지하는 것으로, 브레이크 페달이 밟혀진 상황에서 가속페달센서의 신호값이 설정된 기준치 이상인지를 감지하여 이상유무를 판단하는 방법이다.

즉, 현재의 차속이 설정된 기준속도인 2.5Kph 이상이고, 브레이크 페달이 밟혀진 조건에서 가속페달센서의 신호값이 3% 이상으로 인식되면 엔진제어수단은 가속페달센서의 고장으로 판단하여 림프 홈 모드로 전환하여 엔진 RPM을 1200RPM으로 고정시켜 정비소까지의 최소 운행이 가능하도록 하고 있다.

현재 사용되고 있는 브레이크 스위치는 4핀 타입의 스위치며, 메인 스위치와 여분 스위치(Redundant Switch)가 서로 다른 신호를 반대로 출력하면서 작동된다.

즉, 브레이크 페달을 밟는 경우 메인 스위치가 온 되고 여분 스위치는 오프 되며, 브레이크 페달을 놓으면 메인 스위치는 오프되고 여분 스위치는 온 된다.

따라서, 만약 브레이크 스위치 단품의 접촉불량, 단품불량 등의 문제가 차량의 주행중에 발생하는 경우 엔진제어수단은 가속페달센서의 고장 감지조건의 하나인 브레이크 페달이 밟혀진 조건으로 인식하게 된다.

그러므로, 운전자의 가속페달 조작여부에 관계없이 가속페달센서의 고장으로 인식하여 림프 홈 모드로 진입하여 엔진 RPM을 1200RPM으로 유지시켜 정비소까지의 최소 운행이 가능하도록 하고 있다.

실질적으로, 브레이크 스위치 단품 불량이 아닌 주행중 스위치의 접점 불량 등과 같은 비정상적인 고장 감지일 경우 운전자의 의지와 관계없는 차량의 운행상태가 발생하게 되는 문제점이 있다.

특히, 고속도로의 주행 또는 선행 차량을 추월하는 상황에서 가속중 브레이크 스위치의 접점 불량이 발생하여 브레이크 페달의 밟음으로 인식되는 경우 운전자의 가속 의지에 관계없이 엔진 RPM은 1200RPM으로 고정되어 고속도로의 주행 혹은 선행 차량의 추월에 있어 곤경에 처하게 되는 문제점이 발생한다.

또한, 교차로에서의 신호등 대기와 같이 일시 정차중인 경우에는 엔진 RPM이 1200RPM으로 고정되어 있어 상대적으로 엔진 RPM이 높게 형성되어 운전자의 불안감을 발생시키는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 차량의 주행중에 운전자가 브레이크 페달을 밟음에 따라 브레이크 스위치의 신호가 입력되면 이에 따라서 차속은 이전시간 대비 감속할 것이고, 이렇게 차속이 감속하는 동안에는 분사 연료량이 줄어들고 흡기 매니폴더로 흡입되는 흡입 공기량도 줄어들게 된다.

따라서, 브레이크 스위치의 신호가 입력되는 경우 차속과 공기량의 계측을 통해 가속페달이 작동이 이루어지고 있는지를 판단하여, 가속페달의 작동이 이루어지지 않고 있는 경우에 한하여 가속페달센서의 고장을 감지하도록 하여, 가속페달센서의 고장 감지에 신뢰성 및 안정성을 제공하도록 한 것이다.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 브레이크 페달의 작동 여부를 검출하는 브레이크 센서와; 가속페달의 작동에 따라 그 변위값에 대한 정보를 출력하는 가속페달센서와; 현재의 주행 차속을 검출하여 그에 대한 정보를 출력하는 차속센서와; 흡기 매니폴더를 통해 흡입되는 공기량을 검출하여 그에 대한 정보를 출력하는 공기량센서와; 상기 브레이크 페달의 밟힘이 검출되고, 가속페달센서의 신호가 설정된 고장 판정 신호값 이상으로 검출되는 경우 차속 정보와 공기량 정보로부터 가속페달의 작동이 이루어지고 있는지를 판단하여 가속페달의 작동이 이루어지지 않는 경우에 한하여 가속페달센서의 고장 여부를 판정하는 제어부 및; 상기 제어부에서 인가되는 제어신호에 따라 노즐의 개폐가 제어되어 산출된 연료량을 대응되는 연소실에 분사하는 인젝터를 포함한다.

또한, 본 발명은 운행중에 브레이크 페달의 신호가 검출되면 가속페달센서의 신호가 설정된 고장판정 신호값 이상으로 검출되는지를 판단하는 과정과; 브레이크 페달의 신호가 검출되는 상태에서 가속페달의 신호가 고장 판정 신호값 이상으로 검출되면 차속과 흡입 공기량을 검출하는 과정과; 상기 검출되는 차속과 흡입 공기량을 분석하여 가속페달의 작동이 이루어지고 있는지를 판단하는 과정과; 차속과 공기량에 가속페달의 작동이 이루어지지 않고 있는 상태이면 상기 가속페달센서의 신호는 고장에 의한 입력으로 판정하여 림프 홈 모드로 전환하는 과정을 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 가속페달센서 고장 감지장치는 브레이크 센서(10)와 가속페달센서(20), 차속센서(30), 공기량 센서(40), 제어부(50) 및 인젝터(60)를 포함하여 구성된다.

브레이크 센서(10)는 브레이크 페달의 작동에 따라 접점이 스위칭되어 그에 대한 전기적 신호를 출력한다.

가속페달센서(20)는 가속페달의 작동에 따라 그 변위값에 대한 정보를 출력한다.

차속센서(30)는 현재의 주행 차속을 검출하여 그에 대한 정보를 출력한다.

공기량 센서(40)는 MAF(Mass Air Flow) 센서로 흡기 매니폴더를 통해 흡입되는 공기량을 검출하여 그에 대한 정보를 출력한다.

제어부(50)는 브레이크 센서(10)로부터 브레이크 페달의 밟힘이 검출되고, 가속페달센서(20)의 신호가 설정된 고장 판정 신호값 이상으로 검출되는 경우 차속센서(30)로부터의 차속정보와 공기량 센서(40)로부터의 공기량 정보를 검출하여 가속페달의 작동이 이루어지고 있는지를 판단하여, 가속페달의 작동이 이루어지지 않고 있는 경우에 한하여 가속페달센서의 고장 여부를 판정한다.

인젝터(60)는 제어부(50)에서 인가되는 제어신호에 따라 노즐의 개폐가 제어되어 산출된 연료량을 대응되는 연소실에 분사하여 준다.

전술한 바와 같은 기능을 포함하는 본 발명의 구성을 통해 가속페달센서의 고장을 감지하는 동작은 다음과 같다.

임의의 목적지로 차량이 운행되는 상태에서(S101) 제어부(50)는 브레이크 센서(10)의 신호가 검출되는지를 판단한다(S102).

브레이크 센서(10)의 신호가 검출되면 가속페달센서(20)의 신호를 검출하여(S103), 가속페달센서(20)의 신호가 설정된 고장 판정 신호값 이상으로 검출되는지를 판단한다(S104).

상기 S104에서 가속페달센서920)의 신호가 설정된 고장 판정 신호값 이상으로 검출되면 고장 판정을 위해 설정된 지연시간이 경과되었는지를 판단한다(S105).

상기 S105에서 고장 판정 신호값 이상이 설정된 시간 이상으로 검출되면 운전자의 의지를 판단하기 위하여 차속센서(30)로부터 현재의 차속을 검출하고 공기량 센서(40)로부터 흡기 매니폴더를 통해 흡입되는 공기량을 검출한다(S106).

이후, 상기 S106에서 검출되는 차속이 감속되는 상태이고, 공기량이 감량되는 상태인지를 판단한다(S107).

상기 S107의 판단에서 차속의 감속이 발생되고, 흡기 매니폴더로 흡입되는 공기량 역시 감량되는 상태로 판단되면 운전자의 브레이크 페달 구동 의지가 반영 된 상태이므로, 상기 S103에서 설정된 고장 판정 기준값 이상으로 검출되는 가속페달센서의 신호는 가속페달센서의 고장으로 인하여 발생되는 신호로 판단한다.

따라서, 제어부(50)는 림프 홈 모드로 진입하여 엔진 RPM을 1200RPM으로 고정하여 정비소까지의 최소 운행이 유지될 수 있도록 하여 준다(S108)(S109).

그러나, 상기 S107에서 차속의 감속과 공기량이 감량 중 어느 하나를 만족하지 않거나 두 개 다 만족하지 않는 경우 상기 S103에서 검출되는 가속페달센서의 신호는 운전자의 가속 의지에 의한 신호인 것이며, 상기 S102에서 검출되는 브레이크 페달 신호는 브레이크 센서의 접점 불량 혹은 단품 불량에 의한 신호의 입력으로 판단하게 된다.

상기 S109에서 엔진 RPM을 1200RPM으로 고정시켜 운행하는 과정에서 브레이크 센서(10)의 오프 혹은 가속페달센서의 순간 변화율이 검출되면 가속페달센서가 복원되어 정상적인 신호의 입력이 검출되는 것으로 판정하여 림프 홈 모드를 해제한 후 정상적인 연료 분사량의 제어로 감가속 운행을 유지한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 가속페달센서의 고장을 감지함에 있어 검출되는 브레이크 센서의 신호가 운전자의 의지가 반영되었는지를 차속 및 공기량의 정보로부터 판단하여 운전자의 의지가 반영되지 않은 경우에 한하여 가속페달센서의 고장 감지를 실행함으로써, 고장감지에 안정성 및 신뢰성이 제공된다.

Claims

브레이크 페달의 작동 여부를 검출하는 브레이크 센서와;

가속페달의 작동에 따라 그 변위값에 대한 정보를 출력하는 가속페달센서와;

현재의 주행 차속을 검출하여 그에 대한 정보를 출력하는 차속센서와;

흡기 매니폴더를 통해 흡입되는 공기량을 검출하여 그에 대한 정보를 출력하는 공기량센서와;

상기 브레이크 페달의 밟힘이 검출되고, 가속페달센서의 신호가 설정된 고장 판정 신호값 이상으로 검출되는 경우 차속 정보와 공기량 정보로부터 가속페달의 작동이 이루어지고 있는지를 판단하여 가속페달의 작동이 이루어지지 않는 경우 경우에 한하여 가속페달센서의 고장 여부를 판정하는 제어부 및;

상기 제어부에서 인가되는 제어신호에 따라 노즐의 개폐가 제어되어 산출된 연료량을 대응되는 연소실에 분사하는 인젝터를 포함하는 것을 특징으로 하는 가속페달센서 고장 감지장치.
제1항에 있어서,

상기 제어부는 차속과 공기량의 정보에 가속페달의 작동이 이루어지고 있는 상태이면 브레이크 페달 신호의 입력에 대하여 가속페달센서의 고장 감지를 실행하지 않는 것을 특징으로 하는 가속페달센서 고장 감지장치.
제1항에 있어서,

상기 제어부는 브레이크 페달 신호의 입력이 검출되는 상태에서 차속과 공기량의 정보에 가속페달의 작동이 이루어지고 있는 것으로 판단되는 경우 브레이크 페달의 신호는 접점 불량에 의한 오입력으로 판단하는 것을 특징으로 하는 가속페달센서 고장 감지장치.
운행중에 브레이크 페달의 신호가 검출되면 가속페달센서의 신호가 설정된 고장판정 신호값 이상으로 검출되는지를 판단하는 과정과;

브레이크 페달의 신호가 검출되는 상태에서 가속페달의 신호가 고장 판정 신호값 이상으로 검출되면 차속과 흡입 공기량을 검출하는 과정과;

상기 검출되는 차속과 흡입 공기량을 분석하여 가속페달의 작동이 이루어지고 있는지를 판단하는 과정과;

차속과 공기량에 가속페달의 작동이 이루어지지 않고 있는 상태이면 상기 가속페달센서의 신호는 고장에 의한 입력으로 판정하여 림프 홈 모드로 전환하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 가속페달센서 고장 감지방법.
제3항에 있어서,

상기 차속과 흡입 공기량에 가속페달의 작동이 이루어지고 있는 상태이면 가속페달센서의 신호는 정상적인 입력이므로, 고장 감지를 실행하지 않는 것을 특징으로 하는 가속페달센서 고장 감지방법.
제3항에 있어서,

상기 차속과 흡입 공기량에 가속페달의 작동이 이루어지고 있는 상태이면 브레이크 센서의 신호는 접점 불량에 의한 오입력으로 판정하는 것을 특징으로 하는 가속페달센서 고장 감지방법.