KR100737472B1

KR100737472B1 - 자동차에서 조향각 센서 자동 셋팅장치 및 방법

Info

Publication number: KR100737472B1
Application number: KR1020050121386A
Authority: KR
Inventors: 서광원
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2005-12-10
Filing date: 2005-12-10
Publication date: 2007-07-09
Also published as: KR20070061697A

Abstract

차체 자세 제어장치(Vehicle Dynamic Control System : 이하, VDC 라 한다.)가 장착되는 자동차에서 조향각 센서의 영점을 조정함에 있어 완전 조립후 주행 테스트 모드에 조향각 센서의 셋팅이 자동으로 이루어지도록 하는 것으로,

조립 완료된 자동차의 주행 테스트 모드에서 차속을 모니터링하여 설정된 기준차속 이상으로 주행중인지 판단하는 과정과, 기준 차속 이상의 주행중이면 자동차의 종방향 가속도 및 횡방향 가속도를 검출하여 측정값이 '0'으로 검출되는 직진 주행중인지를 판단하는 과정과, 직진 주행중으로 판단되면 각 차륜의 휠속을 비교하여 동일한 값을 갖는지를 판단하는 과정과, 각 차륜의 휠속이 동일한 값을 갖는 것으로 판단되면 조향각 센서의 영점 조정을 수행하는 과정과, 상기 조향각 센서의 영점 조정을 수행한 실행 카운터를 증가시켜 설정횟수 이상 반복되었는지 판단하는 과정과, 설정횟수 이상의 반복이면 평균값을 추출하여 조향각 센서의 최종 영점값으로 저장하여 조향각 센서의 영점 조정을 완료하는 과정을 포함한다.

조향각 센서, 차체 자세 제어, VDC, 요 레이트 센서

Description

자동차에서 조향각 센서 자동 셋팅장치 및 방법{STEERING ANGLE SENSOR AUTOMATIC SETTING SYSTEM OF VEHICLE AND METHOD THEREOF}

도 1은 본 발명에 따른 자동차에서 조향각 센서 자동 셋팅장치에 대한 구성 블록도.

도 2는 본 발명에 따른 자동차에서 조향각 센서 자동 셋팅을 수행하는 일 실시예의 흐름도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 차속센서 20 : 요 레이트 센서

30 : VDC ECU 40 : 조향각 센서

본 발명은 차체 자세 제어장치(Vehicle Dynamic Control System : 이하, VDC 라 한다.)가 장착되는 자동차에 관한 것으로, 더 상세하게는 자동차의 완전 조립후 주행 테스트 모드에 조향각 센서의 셋팅이 자동으로 이루어지도록 하는 자동차에서 조향각 센서 자동 셋팅장치 및 방법에 관한 것이다.

자동차의 폭발적인 증가와 전자제어기술의 발전에 따라 다양한 편의장치 및 제어장치가 장착되고 있는데, 이중에서 VDC의 경우는 차체의 스핀(Spin) 또는 언더 스티어(Under Steer)의 발생을 억제한다.

상기의 VDC는 주행중에 스핀이나 언더 스티어의 발생 상황이 검지되면 자동적으로 내측 차륜 또는 외측 차륜에 제동을 가해 차제의 자세를 제어함으로써, 자동차의 안정된 자세를 유지하며 ABS(Anti-Lock Brake System) 모듈과 연계하여 스핀 한계 직전에 자동 감속이 이루어지도록 하고, TCS(Traction Control System) 모듈과 연계하여 각 차륜별로 제동력을 제어하여 스핀이나 언더 스티어의 발생을 미연에 방지한다.

상기한 VDC가 장착되는 자동차의 인 라인(In Line) 조립시에는 조향각 센서의 영점을 조정하는 공정, 즉 스티어링 휠이 중립에 위치할 때 조향각 센서의 출력이 '0'의 값으로 출력하도록 하는 캘리브레이션(Calibration) 공정이 반드시 수반된다.

그러나, 종래에는 상기한 바와 같이 VDC가 장착되는 자동차에 대한 조향각 센서의 영점 조정을 숙련된 작업자의 수동 조작에 의해 행해지고 있다.

즉, VDC 장착 차량이 조향각 센서의 영점 조정 라인에 입고되면, 작업자는 스티어링 휠을 중립 위치로 조작한 다음 엔진 룸에 구비되는 자기진단 컨넥터에 조향각 센서 영점 조정장비를 연결하고, 영점 조정장비를 통해 영점 조정이 완료되었음에 대한 활성화를 선택시키고 있다.

이와 같은 종래의 방법은 반드시 인 라인 공정에서 작업자에 의해 수반되어야 하므로, 작업자의 공수가 증가되고, 이로 인하여 자동차의 조립 시간이 연장되 어져 생산성이 저하되는 단점이 있다.

또한, 반드시 고가의 영점 조정장비가 요구되며, 스티어링 휠의 중립 위치 조작의 조정이 작업자의 숙련도 및 감각에 의존하는 관계로 조향각 센서의 영점 조정에 정확성이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 VDC가 장착되는 자동차의 완전 조립후 주행 테스트 모드에 조향각 센서의 영점 조정이 자동으로 이루어지도록 함으로써, 영점 오차가 발생되지 않고 차량의 조립 시간이 단축되어 생산성이 향상되도록 한 것이다.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 각 차륜에 설치되어, 각 차륜의 회전에 따른 차속을 검출하여 그에 대한 정보를 출력하는 차속센서와; 자동차의 중심점을 기준으로 이동되는 종방향 가속도 및 횡방향 가속도를 검출하여 그에 대한 정보를 출력하는 요 레이트 센서를 포함하며,

상기 차속센서로부터 모니터링되는 각 차륜의 차속이 설정된 기준속도 이상이고, 요 레이트 센서의 값이 'O'으로 검출되며 각 차륜의 속도가 일치하는 경우 조향각 센서의 영점 조정을 셋팅하는 VDC ECU를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차에서 조향각 센서 자동 셋팅장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 조립 완료된 자동차의 주행 테스트 모드에서 차속을 모니터링하여 설정된 기준차속 이상으로 주행중인지 판단하는 과정과; 기준 차속 이상의 주행중이면 자동차의 종방향 가속도 및 횡방향 가속도를 검출하여 측정값이 '0'으로 검출되는 직진 주행중인지를 판단하는 과정과; 직진 주행중으로 판단되면 각 차륜의 휠속을 비교하여 동일한 값을 갖는지를 판단하는 과정과; 각 차륜의 휠속이 동일한 값을 갖는 것으로 판단되면 조향각 센서의 영점 조정을 수행하는 과정과; 상기 조향각 센서의 영점 조정을 수행한 실행 카운터를 증가시켜 설정횟수 이상 반복되었는지 판단하는 과정과; 설정횟수 이상의 반복이면 평균값을 추출하여 조향각 센서의 최종 영점값으로 저장하여 조향각 센서의 영점 조정을 완료하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차에서 조향각 센서 자동 셋팅방법을 제공한다.

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

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 자동차에서 조향각 센서 자동 셋팅장치는, 차속센서(10)와 요레이트 센서(20), VDC ECU(30) 및 조향각 센서(40)를 포함하여 구성된다.

차속센서(10)는 각 차륜에 설치되어, 각 차륜의 회전에 따른 차속을 검출하여 그에 대한 정보를 VDC ECU(30)측에 출력한다.

요 레이트 센서(20)는 자동차의 중심점을 기준으로 이동되는 종방향 가속도 및 횡방향 가속도를 검출하여 그에 대한 정보를 VDC ECU(30)측에 출력한다.

VDC ECU(30)는 차속센서(10)로부터 모니터링되는 각 차륜의 차속이 설정된 기준속도, 바람직하게는 80KPH 이상이고, 요 레이트 센서(20)의 값이 'O'으로 검출되는 경우 각 차륜(FR,EL,RR,RL)의 속도가 일치하는 경우 조향각 센서(40)의 영점 조정을 셋팅하며 2회 이상 반복한 평균값으로 조향각 센서(40)의 최종 영점으로 설정한다.

전술한 바와 같은 기능을 포함하여 이루어지는 본 발명에서 조향각 센서(40)의 영점을 셋팅하는 동작에 대하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 자동차가 직진 주행하는 경우 요 레이트 센서(20)의 출력 값은 '0'이 되고, 조향각 역시 '0' 이라는 특성을 이용한다.

자동차가 주행중인 상태에서 조향각이 '0' 일 때를 포착하여야 하므로, 이를 위해 요 레이트 센서(20)로부터 차체의 횡방향 가속도와 종방향 가속도를 측정하고, 저속의 조건에서는 조향각이 '0'이 아닐지라도 요 레이트 센서(20)의 출력은 '0'이 될 수 있으므로, 80KPH 이상의 고속 조건에 수행한다.

따라서, 인 라인에서 조립 완료된 자동차의 주행 테스트의 과정에서 VDC ECU(30)는 각 차륜에 장착되어 있는 차속센서(10)의 신호를 모니터링하여(S101), 현재의 주행 차속이 설정된 기준차속, 바람직하게는 고속여부를 판단하기 위하여 80KPH 이상으로 고속 주행되는 상태인지 판단한다(S102).

상기 고속 주행여부의 판단은 요 레이트 센서(20)가 민감하게 반응할 수 있는 상태, 즉 작은 선회에도 큰 횡가속도를 얻을 수 있어야 하므로 고속 주행의 조건을 만족하여야 한다.

상기 S102의 판단에서 차속센서(10)로부터 검출되는 현재의 주행 차속이 설정된 기준차속 이하를 유지하는 상태이면 조향각 센서(40)의 영점 셋팅을 위한 조건이 충족되지 않는 상태로 판단하여, S101의 과정으로 리턴되어 차속의 모니터링 을 지속적으로 수행하고, 주행 차속이 설정된 기준 차속 이상을 유지하는 상태, 즉 고속 주행중인 것으로 판단되면 요 레이트 센서(20)로부터 자동차의 종방향 가속도 및 횡방향 가속도를 검출하여(S103), 검출되는 요 레이트 센서(20)의 값이 '0' 인 상태, 즉 자동차의 직진 주행에 따라 종방향 가속도 및 횡방향 가속도가 검출되지 않는 상태인지를 판단한다(S104).

상기 S104의 판단에서 차량의 선회로 인하여 종방향 가속도 및 횡방향 가속도가 검출되는 상태이면, 조향각 센서(40)의 영점 셋팅을 위한 조건이 충족되지 않는 상태로 판단하여 상기 S101의 과정으로 리턴하고, 종방향 가속도 및 횡방향 가속도가 '0'으로 검출되면 조향각이 '0'을 유지하는 직진 주행중인 것으로 판단하여 각 차륜(4륜)의 속도를 비교하여(S105) 각 차륜의 속도가 일치되는 상태인지를 판단한다(S106).

상기 S106에서 각 차륜의 속도를 비교하는 이유는 자동차가 직진을 유지하는 상태, 즉 조향각이 '0'인지의 재차 확인 및 요 레이트 센서(20)의 오차를 보정하기 위해 수행한다.

즉, 조향각이 '0'을 유지하는 상태에서는 네 바퀴의 휠속 역시 동일한 조건을 만족하는 상태이다.

상기 S106의 판단에서 각 차륜의 속도가 일치하는 상태, 즉 네 바퀴의 휠속이 동일한 조건을 만족하면 VDC ECU(30)는 조향각 센서(40)의 영점 조절의 완료로 설정한다(S107).

이후, 실행 카운터를 증가시켜(S108) 전술한 각 과정이 설정횟수 이상 반복 되었는지를 판단한다(S109).

상기 설정횟수는 조향각 센서(40)에 대한 영점 조정의 신뢰성을 확보하기 위하여 바람직하게는 2회 이상으로 한다.

상기 S109의 판단에서 설정횟수 이상 반복된 것으로 판단되면 각 횟수의 영점 조절값으로부터 평균을 산출하여 조향각 센서(40)의 최종 영점값으로 학습 저장한다(S110).

상기와 같이 조향각 센서(40)에 대한 최종 영점값의 학습 저장이 완료되면 VDC ECU(30)는 경고등을 소등시켜 조향각 센서(40)에 대한 영점 조정을 완료함으로써, 자동차의 주행상에서 정상적인 VDC 제어가 이루어질 수 있도록 한다(S112).

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 VDC가 장착되는 자동차에서 조향각 센서에 대한 영점의 조정을 자동차의 완전 조립후 실차 주행 테스트 모드에 실행함으로써, 오차가 발생되지 않고 자동차의 조립 시간이 단축되어 생산성이 향상된다.

Claims

VDC가 장착되는 자동차에 있어서,

각 차륜에 설치되어, 각 차륜의 회전에 따른 차속을 검출하여 그에 대한 정보를 출력하는 차속센서와;

자동차의 중심점을 기준으로 이동되는 종방향 가속도 및 횡방향 가속도를 검출하여 그에 대한 정보를 출력하는 요 레이트 센서를 포함하며,

상기 차속센서로부터 모니터링되는 각 차륜의 차속이 설정된 기준속도 이상이고, 요 레이트 센서의 값이 'O'으로 검출되며 각 차륜의 속도가 일치하는 경우 조향각 센서의 영점 조정을 셋팅하는 VDC ECU를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차에서 조향각 센서 자동 셋팅장치.
제1항에 있어서,

상기 VDC ECU는 차속의 모니터링과 요레이트 센서값의 검출, 각 차륜의 속도 검출을 통해 조향각 센서의 영점 조정을 2회 이상 반복하고, 평균값을 산출하여 조향각 센서의 최종 영점으로 설정하는 것을 특징으로 하는 자동차에서 조향각 센서 자동 셋팅장치.
제1항에 있어서,

상기 차속의 조건은 80KPH 이상의 고속 주행 조건인 것을 특징으로 하는 자 동차에서 조향각 센서 자동 셋팅장치.
제1항에 있어서,

상기 요레이트 센서의 값은 자동차의 종방향 가속도 및 횡방향 가속도가 검출되지 않는 상태로 자동차의 직진 주행으로 판정되는 조건인 것을 특징으로 하는 자동차에서 조향각 센서 자동 셋팅장치.
제1항에 있어서,

상기 VDC ECU는 차속의 조건, 종방향 가속도 및 횡방향 가속도 조건, 각 차륜의 속도 비교 조건을 모두 만족하는 상태에서 조향각 센서의 영점 조정을 수행하는 것을 특징으로 하는 자동차에서 조향각 센서 자동 셋팅장치.
조립 완료된 자동차의 주행 테스트 모드에서 차속을 모니터링하여 설정된 기준차속 이상으로 주행중인지 판단하는 과정과;

기준 차속 이상의 주행중이면 자동차의 종방향 가속도 및 횡방향 가속도를 검출하여 측정값이 '0'으로 검출되는 직진 주행중인지를 판단하는 과정과;

직진 주행중으로 판단되면 각 차륜의 휠속을 비교하여 동일한 값을 갖는지를 판단하는 과정과;

각 차륜의 휠속이 동일한 값을 갖는 것으로 판단되면 조향각 센서의 영점 조정을 수행하는 과정과;

상기 조향각 센서의 영점 조정을 수행한 실행 카운터를 증가시켜 설정횟수 이상 반복되었는지 판단하는 과정과;

설정횟수 이상의 반복이면 평균값을 추출하여 조향각 센서의 최종 영점값으로 저장하여 조향각 센서의 영점 조정을 완료하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차에서 조향각 센서 자동 셋팅방법.
제6항에 있어서,

상기 모니터링되는 기준차속은 요 레이트 센서의 민감한 반응을 얻을 수 있게 하기 위한 조건으로 80KPH 이상의 고속 조건인 것을 특징으로 하는 자동차에서 조향각 센서 자동 셋팅방법.
제6항에 있어서,

상기 차속의 조건과 종방향 및 횡방향 가속도 조건, 각 차륜의 휠속 조건중 어느 하나라도 만족하지 않으면 조향각 센서의 영점 조정을 실행하지 않는 것을 특징으로 하는 자동차에서 조향각 센서 자동 셋팅방법.
제6항에 있어서,

상기 각 차륜에 대한 휠속의 비교는 조향각이 '0'을 유지하는 직진 상태인지의 재확인과 요 레이트 센서의 오차를 보정하기 위해 수행하는 것을 특징으로 하는 자동차에서 조향각 센서 자동 셋팅방법.
제6항에 있어서,

상기 조향각 센서의 영점 조정에 대한 설정횟수는 2회 이상으로 설정하는 것을 특징으로 하는 자동차에서 조향각 센서 자동 셋팅방법.