KR100716921B1 - 가속페달 센서의 고장 진단 방법 - Google Patents

가속페달 센서의 고장 진단 방법 Download PDF

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실제 단선 또는 접지 단락의 경우를 가속페달 센서의 접촉저항에 의한 순간적인 오동작의 경우와 구분하여 진단하는 가속페달 센서의 고장 진단 방법을 개시한다. 즉, 차량의 가속페달의 동일축 상에 설치된 제 1 가속페달 센서 및 제 2 가속페달 센서의 고장 진단 방법은, 차량의 가속페달의 동일축 상에 설치된 제 1 가속페달 센서 및 제 2 가속페달 센서의 고장 진단 방법에 있어서, a) 상기 차량의 시동이 켜지면 상기 제 1 가속페달 센서 및 제 2 가속페달 센서의 출력전압을 각각 측정하는 단계; b) 상기 제 1 가속페달 센서 및 제 2 가속페달 센서 각각의 출력전압이 소정의 진단 조건과의 부합되는지를 판단하는 단계; c) 상기 제 1 가속페달 센서 및 제 2 가속페달 센서의 출력전압이 상기 진단 조건에 부합될 경우, 상기 제 1 가속페달 센서 및 제 2 가속페달 센서의 출력전압을 각각의 최소 설정전압과 비교하는 단계; d) 상기 c) 단계에서, 상기 제 1 가속페달 센서 및 제 2 가속페달 센서의 출력전압 각각이 상기 최소 설정전압보다 이하일 경우, 상기 제 1 가속페달 센서 및 제 2 가속페달 센서의 출력전압 각각의 에러 카운트를 증가시키며, 반면에 초과일 경우, 상기 각각의 에러 카운트를 감소시키는 단계; 및 e) 상기 a) 내지 d) 단계를 통해 누적된 제 1 가속페달 센서 및 제 2 가속페달 센서 각각의 에러 카운트가 설정된 각각의 최대 에러 카운트 이상일 경우 상기 제 1 가속페달 센서 및 제 2 가속페달 센서 각각에 대해 고장 진단 결과를 출력하는 단계;를 포함함으로써, 가속페달 센서로부터 소정 전압 이상의 출력전압이 전달될 경우에만 고장 진단을 실시한다.
가속페달 센서, ECU(Electronic Control Unit)

Description

가속페달 센서의 고장 진단 방법{METHOD FOR DETECTING ERROR OF ACCELERATOR PEDAL SENSOR}
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량 가속페달 센서의 고장 진단 시스템의 개략적인 구성도.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량 가속페달 센서의 고장 진단 방법을 설명하기 위한 순서도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100: 가속페달 모듈 110: 제 1 가속페달 센서
120: 제 2 가속페달 센서 200: ECU(Electronic Control Unit)
210: 메모리
본 발명은 가속페달 센서의 고장 진단에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실제 단선 또는 접지 단락의 경우를 가속페달 센서의 접촉저항에 의한 순간적인 오동작의 경우와 구분하여 진단하는 페달 센서의 고장 진단 방법을 제공함에 있다.
최근, 적어도 대형 자동 이륜차를 포함한 차량의 내연기관(이하, 엔진)은, 컴퓨터를 탑재한 전자식 제어장치에 의하여 제어되는 것이 일반적으로 되어 있다.
엔진의 전자식 제어장치에 있어서는, 엔진의 운전상태나 흡기상태를 항시 검지하기 위한 각종 센서가 엔진과 그 주변장치에 배치되고, 엔진을 전자적으로 집중제어하는 ECU(Electronic Control Unit)는, 이들 각종 센서로부터 보내져 오는 여러가지 데이터에 의거하여 엔진의 최적 제어를 행하게 하고 있다.
엔진은, 가솔린 등의 연료를 공기와 혼합시켜 이 공기혼합연료를 피스톤내에서 연소시킴으로써, 회전 토오크를 발생시키기는 것이기 때문에, 엔진에 대한 연료공급량 제어와 함께 흡기유량제어의 최적화가 중요시된다.
엔진에 공급되는 흡기유량은, 엔진에 접속된 흡기관측에 설치된 스로틀 장치에 의하여 조정된다. 스로틀 장치는, 통상 흡기용 실린더관의 내부에 스로틀 밸브를 설치한 것으로, 이 스로틀 밸브(이하,스로틀)의 개방도를 조정함으로써 공기유량의 조정을 행하도록 하고 있다.
즉, ECU는 가속페달의 동일 축 상에 설치된 두개의 센서(이하, 가속페달 센서)로부터 운전자의 가속페달을 밟는 정도에 따른 출력전압을 수신하고, 상기 출력전압에 따라 상기 스로틀의 개방도를 결정한다. 이후, 스로틀의 개방도를 결정한 ECU는, ETB(Electronic Throttle Body)에 구비된 모터를 통해 스로틀의 실제 개방 도를 조절하고, 아울러, 좀더 정확한 제어를 위해 TPS(Throttle Position sensor)를 통해 상기 스로틀의 현재 개방도를 감지함으로써, 스로틀의 개방도를 정밀하게 제어한다.
한편, 상술한 바와 같은, 가속페달 센서를 활용한 전자제어 방식은, 구현방식이 기존의 엑셀 케이블 연결방식에 비해 복잡하여, 그에 따른 센서 고장이 빈번히 발생할 수 있다. 따라서, 상기 위치 센서의 단선 또는 접지 등에 따른 오동작을 감지하는 진단 로직이 필요하다.
그러나, 종래의 진단 로직의 경우, 상기 가속페달 센서의 단순 오동작 즉, 센서의 단선 또는 접지 단락이 아닌 경우에도 이를 고장으로 진단하여 후속 대응이 실시되는 문제가 있었다. 특히, 포텐시오미터가 적용된 접촉형 센서의 경우, 먼지나 침전물에 의해 접촉저항이 발생하게 되고, 아이들(Idle) 상태에서 상기 위치 센서로부터 출력되는 최소전압이 0V에 가까워지는 순간적인 현상이 발생하게 된다. 이때, 종래의 진단 로직은 상술한 바와 같은 접촉저항에 의한 상기 접촉형 센서의 순간적인 오동작을 센서의 단선 및 접지 단락 등으로 인한 고장으로 진단함에 따라 차량의 가용성을 저하시키는 문제로 작용하였다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같이 선행 기술에 내재 되었던 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로, 본 발명의 목적은, 실제 단선 또는 접지 단락에 따른 실질적인 오동작을 가속페달 센서의 접촉저항에 의한 순간적인 오동작과 구분하여 진단하는 가속페달 센서의 고장 진단 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일면에 따라, 차량의 가속페달의 동일축 상에 설치된 제 1 가속페달 센서 및 제 2 가속페달 센서의 고장 진단 방법이 제공되며: 이 방법은, 차량의 가속페달의 동일축 상에 설치된 제 1 가속페달 센서 및 제 2 가속페달 센서의 고장 진단 방법에 있어서, a) 상기 차량의 시동이 켜지면 상기 제 1 가속페달 센서 및 제 2 가속페달 센서의 출력전압을 각각 측정하는 단계; b) 상기 제 1 가속페달 센서 및 제 2 가속페달 센서 각각의 출력전압이 소정의 진단 조건과의 부합되는지를 판단하는 단계; c) 상기 제 1 가속페달 센서 및 제 2 가속페달 센서의 출력전압이 상기 진단 조건에 부합될 경우, 상기 제 1 가속페달 센서 및 제 2 가속페달 센서의 출력전압을 각각의 최소 설정전압과 비교하는 단계; d) 상기 c) 단계에서, 상기 제 1 가속페달 센서 및 제 2 가속페달 센서의 출력전압 각각이 상기 최소 설정전압보다 이하일 경우, 상기 제 1 가속페달 센서 및 제 2 가속페달 센서의 출력전압 각각의 에러 카운트를 증가시키며, 반면에 초과일 경우, 상기 각각의 에러 카운트를 감소시키는 단계; 및 e) 상기 a) 내지 d) 단계를 통해 누적된 제 1 가속페달 센서 및 제 2 가속페달 센서 각각의 에러 카운트가 설정된 각각의 최대 에러 카운트 이상일 경우 상기 제 1 가속페달 센서 및 제 2 가속페달 센서 각각에 대해 고장 진단 결과를 출력하는 단계;를 포함한다.
상기 구성에서, 상기 b) 단계의 진단 조건은, 상기 제 1 가속페달 센서의 고장 진단일 경우, 상기 제 2 가속페달 센서의 출력전압이 소정의 설정전압 이상이어야 하며, 반면에 상기 제 2 가속페달 센서의 진단일 경우, 상기 제 1 가속페달 센 서의 출력전압이 소정의 설정전압 이상이어야 한다.
상기 구성에서, 상기 b) 단계는, 상기 제 1 가속페달 센서 및 제 2 가속페달 센서 각각의 상태가 상기 진단 조건에 부합되지 않을 경우, 상기 a) 단계로 피드백되어 동일한 과정이 수행된다.
상기 구성에서, 상기 e) 단계는, 상기 증가 및 감소된 제 1 가속페달 센서 및 제 2 가속페달 센서 각각의 에러 카운트가 상기 설정된 각각의 최대 에러 카운트 미만일 경우, 상기 b) 단계로 피드백되어 동일한 과정이 수행된다.
(실시예)
이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상술하기로 한다.
도 1에는 본 발명의 실시예에 따른 차량 가속페달 센서의 고장 진단 시스템의 개략적인 구성도를 도시한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 상기 고장 진단 시스템은, 접촉식 페달 센서(PVS,Pedal Value Sensor)인 제 1 가속페달 센서(110) 및 제 2 가속페달 센서(120)로 구성된 가속페달 모듈(100); 및 상기 제 1 가속페달 센서(110) 및 제 2 가속페달 센서(120)로부터 보내져 오는 다양한 데이터에 의거하여 차량의 엔진의 최적 제어 및 상기 제 1 가속페달 센서(110) 및 제 2 가속페달 센서(120)의 고장 진단을 실시하는 ECU(Electronic Control Unit,200);를 포함한다.
상기 제 1 가속페달 센서(110) 및 제 2 가속페달 센서(120)는 가속페달(도시안됨)과 연동하는 하나의 축 상에 위치하며, 상기 두 센서(110,120) 간의 움직임은 상호 연동된다. 또한, 상기 제 1 가속페달 센서(110)의 출력신호는 0~5V의 출력범위를 가지며, 제 2 가속페달 센서(120)의 출력신호는 0~2.5V의 동작범위를 가진다.
상기 ECU(200)는, 메모리(210) 상에 저장된 소정의 설정값 즉, 상기 제 1 가속페달 센서(110) 및 제 2 가속페달 센서(120)의 최소 설정전압, 및 최대 에러 카운트를 토대로 상기 제 1 가속페달 센서(110) 및 제 2 가속페달 센서(120)의 출력전압을 감지 및 비교함으로써, 제 1 가속페달 센서(110) 및 제 2 가속페달 센서(120) 각각의 고장을 진단한다.
본 발명의 실시예에 따른 고장 진단 시스템은, 상술한 구성을 통해 상기 제 1 가속페달 센서(110) 및 제 2 가속페달 센서(120)의 출력전압이 소정의 설정값 미만일 경우 실질적인 고장 진단을 금지한다. 이 후, 상기 제 1 가속페달 센서(110) 및 제 2 가속페달 센서(120)의 출력전압을 재차 감지하여, 상기 제 1 가속페달 센서(110) 및 제 2 가속페달 센서(120)의 출력전압이 상기 소정의 설정값 이상으로 상승할 경우에만 실직적으로 고장을 진단함으로써, 높은 접촉저항에 의한 순간적인 오동작과 실제 단선 및 접지 단락에 의한 고장을 구분한다.
이하에서는, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 가속페달 센서의 고장 진단 방법을 상세히 설명하기로 한다. 여기서, 도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가속페달 센서의 고장 진단 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
먼저, 도 2를 참조하여, 상기 제 1 가속페달 센서(110)의 고장 진단 방법을 설명하기로 한다.
우선, 차량의 운행중 검출되는 신호를 분석하여 차량의 시동을 위해 운전자 가 이그니션 키(IGNITION KEY)를 조작했을 경우에만 고장 진단을 실시한다(S110).
다음, 상기 제 1 가속페달 센서(110) 및 제 2 가속페달 센서(120)의 출력전압을 각각 측정한다(S120).
그러고 나서, 상기 제 2 가속페달 센서(120)의 출력전압이 소정의 진단 조건에 부합되는지를 판단한다(S130). 즉, 제 2 가속페달 센서(120)의 출력전압이 상기 메모리 상에 저장된 소정의 설정전압 예컨대, 0.5V 이상인지를 판단한다. 여기서, 아이들(Idle) 상태의 제 2 가속페달 센서(120)로부터는 예컨대, 0.35V의 전압이 검출되므로, 출력전압이 0.5V 이상이 된다는 것은 운전자가 가속페달을 밟았다는 것을 의미한다.
그런 다음, 상기 제 2 가속페달 센서(120)의 출력전압이 상기 진단 조건에 부합될 경우, 상기 제 1 가속페달 센서(110)의 출력전압을 상기 메모리(210)에 저장된 최소 설정전압과 비교한다(S140). 한편, 제 2 가속페달 센서(120)의 출력전압이 상기 진단 조건에 부합되지 않을 경우, 상기 단계 'S120'으로 피드백되어 동일 과정이 수행된다.
이후, 상기 제 1 가속페달 센서(110)의 출력전압이 상기 최소 설정전압 이하일 경우, 상기 제 1 가속페달 센서(110) 출력전압의 에러 카운트를 하나 증가시키며(S141), 반면에 초과일 경우, 상기 제 1 가속페달 센서(110)의 에러 카운트를 하나 감소시킨다(S142).
다음으로, 상기 증가 및 감소된 제 1 가속페달 센서(110)의 에러 카운트와 상기 메모리 상의 설정된 최대 에러 카운트를 비교한다(S150). 상기 단계 'S120' 내지 '150'을 통해 누적된 제 1 가속페달 센서(110)의 에러 카운트가 상기 설정된 최대 에러 카운트 이상일 경우, 제 1 가속페달 센서(110)의 단선 또는 접지 단락에 의한 오동작임을 판별하고, 고장 진단 결과를 출력한다(S160). 한편, 제 1 가속페달 센서(110)의 에러 카운트가 상기 설정된 최대 에러 카운트 미만일 경우에는, 단계 'S120'으로 피드백되어 동일과정이 수행된다.
이어서, 도 3을 참조하여, 상기 제 2 가속페달 센서(120)의 고장 진단 방법을 설명하기로 한다.
우선, 차량의 운행중 검출되는 신호를 분석하여 차량의 시동을 위해 운전자가 이그니션 키(IGNITION KEY)를 조작했을 경우에만 고장 진단을 실시한다(S210).
다음, 상기 제 1 가속페달 센서(110) 및 제 2 가속페달 센서(120)의 출력전압을 각각 측정한다(S220).
그러고 나서, 상기 제 1 가속페달 센서(110)의 출력전압이 소정의 진단 조건에 부합되는지를 판단한다(S230). 즉, 제 1 가속페달 센서(110)의 출력전압이 상기 메모리 상에 저장된 소정의 설정전압 예컨대, 1V 이상인지를 판단한다. 여기서, 아이들(Idle) 상태의 제 1 가속페달 센서(110)로부터는 예컨대, 0.7V의 전압이 검출되므로, 출력전압이 1V 이상이 된다는 것은 운전자가 가속페달을 밟았다는 것을 의미한다.
그런 다음, 상기 제 1 가속페달 센서(110)의 출력전압이 상기 진단 조건에 부합될 경우, 상기 제 2 가속페달 센서(120)의 출력전압을 상기 메모리(210)에 저장된 최소 설정전압과 비교한다(S240). 한편, 제 1 가속페달 센서(110)의 출력전 압이 상기 진단 조건에 부합되지 않을 경우, 상기 단계 'S220'으로 피드백되어 동일 과정이 수행된다.
이 후, 상기 제 2 가속페달 센서(120)의 출력전압이 상기 최소 설정전압 이하일 경우, 상기 제 2 가속페달 센서(120) 출력전압의 에러 카운트를 하나 증가시키며(S241), 반면에 초과일 경우, 상기 제 2 가속페달 센서(120)의 에러 카운트를 하나 감소시킨다(S242).
다음으로, 상기 증가 및 감소된 제 2 가속페달 센서(120)의 에러 카운트와 상기 메모리(210) 상의 설정된 최대 에러 카운트를 비교한다(S250). 이때, 상기 단계 'S210' 내지 'S250'을 통해 누적된 제 2 가속페달 센서(120)의 에러 카운트가 상기 설정된 최대 에러 카운트 이상일 경우, 제 2 가속페달 센서(120)의 단선 또는 접지 단락에 의한 오동작임을 판별하고, 고장 진단 결과를 출력한다(S260). 한편, 제 2 가속페달 센서(120)의 에러 카운트가 상기 설정된 최대 에러 카운트 미만일 경우에는, 단계 'S220'으로 피드백되어 동일 과정이 수행된다.
이상에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 가속페달 센서의 고장 진단 방법은, 가속페달 상의 센서로부터 소정 전압 이상의 출력전압이 전달될 경우에만 고장 진단을 하여, 높은 접촉저항에 의한 순간적인 센서의 오동작에 의해 불필요하게 고장진단이 실시되는 것을 방지함으로써, 차량의 가용성을 증대시킬 수 있다.
지금까지 본 발명을 바람직한 실시예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 상기한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 또는 수정이 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 미친다 할 것이다.

Claims (4)

  1. 차량의 가속페달의 동일축 상에 설치된 제 1 가속페달 센서 및 제 2 가속페달 센서의 고장 진단 방법에 있어서,
    a) 상기 차량의 시동이 켜지면 상기 제 1 가속페달 센서 및 제 2 가속페달 센서의 출력전압을 각각 측정하는 단계;
    b) 상기 제 1 가속페달 센서 및 제 2 가속페달 센서 각각의 출력전압이 소정의 진단 조건과의 부합되는지를 판단하는 단계;
    c) 상기 제 1 가속페달 센서 및 제 2 가속페달 센서의 출력전압이 상기 진단 조건에 부합될 경우, 상기 제 1 가속페달 센서 및 제 2 가속페달 센서의 출력전압을 각각의 최소 설정전압과 비교하는 단계;
    d) 상기 c) 단계에서, 상기 제 1 가속페달 센서 및 제 2 가속페달 센서의 출력전압 각각이 상기 최소 설정전압보다 이하일 경우, 상기 제 1 가속페달 센서 및 제 2 가속페달 센서의 출력전압 각각의 에러 카운트를 증가시키며, 반면에 초과일 경우, 상기 각각의 에러 카운트를 감소시키는 단계; 및
    e) 상기 a) 내지 d) 단계를 통해 누적된 제 1 가속페달 센서 및 제 2 가속페달 센서 각각의 에러 카운트가 설정된 각각의 최대 에러 카운트 이상일 경우 상기 제 1 가속페달 센서 및 제 2 가속페달 센서 각각에 대해 고장 진단 결과를 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가속페달 센서의 고장 진단 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 b) 단계의 진단 조건은,
    상기 제 1 가속페달 센서의 고장 진단일 경우, 상기 제 2 가속페달 센서의 출력전압이 소정의 설정전압 이상이어야 하며, 반면에 상기 제 2 가속페달 센서의 진단일 경우, 상기 제 1 가속페달 센서의 출력전압이 소정의 설정전압 이상이어야 하는 것을 특징으로 하는 가속페달 센서의 고장 진단 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 b) 단계는,
    상기 제 1 가속페달 센서 및 제 2 가속페달 센서 각각의 상태가 상기 진단 조건에 부합되지 않을 경우, 상기 a) 단계로 피드백되어 동일한 과정이 수행되는 것을 특징으로 하는 가속페달 센서의 고장 진단 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 e) 단계는,
    상기 증가 및 감소된 제 1 가속페달 센서 및 제 2 가속페달 센서 각각의 에러 카운트가 상기 설정된 각각의 최대 에러 카운트 미만일 경우, 상기 b) 단계로 피드백되어 동일한 과정이 수행되는 것을 특징으로 하는 가속페달 센서의 고장 진단 방법.
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