KR100986335B1 - 엑셀페달센서의 고장 진단 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엑셀페달센서의 고장 진단 방법에 관한 것으로서, 전자제어 스로틀 시스템에서 엑셀페달센서의 고장 진단을 정확히 수행함을 특징으로 한다. 본 발명은 시동 오프(start off) 상태에서의 엑셀페달센서의 개도값인 시동 오프 개도값을 측정하는 과정과, 상기 측정한 시동 오프 개도값이 '0'보다 클 경우에는 상기 시동 오프 개도값을 메모리에 저장하는 과정과, 이그니션 온(IG on) 상태에서의 엑셀페달센서의 개도값인 이그니션 온 개도값을 측정하는 과정과, 상기 측정한 이그니션 온 개도값이 '0'보다 클 경우에는 상기 이그니션 온 개도값을 메모리에 저장하는 과정과, 상기 시동 오프 개도값과 이그니션 온 개도값이 각각 '0'보다 큰 상태에서 서로 동일한 값일 경우에는 엑셀페달센서의 고장으로 판정하고 고장 알람을 발생하는 과정을 포함한다.

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Description

엑셀페달센서의 고장 진단 방법{Method for diagonosing Accelerator Pedal Sensor trouble}

본 발명은 엑셀페달센서의 고장 진단 방법에 관한 것으로서, 전자제어 스로틀 시스템에서 엑셀페달센서의 고장 진단을 정확히 수행한다.

차량의 전자제어시스템에 있어서 모듈화 및 정밀 제어 시스템이 발전하면서 기계식 스로틀 바디(mechanical throttle body)는 사라지고 전자식 스로틀 바디(electric throttle body)의 적용이 점차적으로 확대되어 가고 있다. 현재는 대형차량 및 고급차량에서 사용하고 있으나, 점차 전 차종으로 확대되어 가고 있는 실정이다.

기계식 스로틀 바디를 이용하는 시스템은 기계식 스로틀 바디와 엑셀 페달을 와이어로 연결하여 운전자가 요구하는 가속을 단순 기계적으로 수행한다. 그에 반해, 전자식 스로틀 바디를 이용하는 전자제어 스로틀 시스템(ETS;Electric Throttle System)은 엑셀 페달 개도를 감지할 수 있는 엑셀페달센서(APS;Accelerator Pedal Sensor)을 엑셀 페달에 장착하여 엑셀 페달 개도를 전자제어유닛(ECU;Electric Control Unit)에 전달하고, 전자제어유닛은 모터가 장착된 전자식 스로틀 바디에서 스로틀 개도를 조절하여 운전자의 요구하는 가속을 제어한다.

상기와 같이 엑셀페달센서(APS)가 전자제어 스로틀 시스템(ETS)에 있어서 중요한 역할을 하고 있기 때문에, 엑셀페달센서의 고장 진단은 더욱 정밀하게 이루어져야 한다.

그런데, 현재의 고장진단 방법은 정밀성이 떨어지는 문제가 있다. 즉, 현재에는 두 개의 엑셀페달센서로부터 측정되는 값을 단순히 비교하는 방법을 취하고 있으나, 엑셀페달센서 자체의 고장이 발생될 시에 이를 정확히 진단하지 못하는 문제가 있다.

예를 들어, 운행 정지 중인 차량 아이들(idle) 상태에서는 엑셀페달센서에서 측정되는 엑셀 페달 개도는 0%가 나와야 한다. 엑셀페달센서는 운전자의 의지에 의해 움직이는 센서이기 때문에 전자제어유닛에서는 운전자가 스로틀을 밟은지 안 밟은지 단순히 엑셀페달센서의 개도값으로만 인식하게 되어 있다.

그런데, 만약, 실세 엑셀페달센서가 정상이 아니고 일정량 시프트(shift)되어 있어서 스로틀 개도가 아이들 상태에서 1~2% 되어있다면, 전자제어유닛(ECU)는 운전자가 엑셀페달을 밟은 것으로 판단하여 아이들 제어 상태를 해제하는 문제가 있다. 아이들 제어 상태가 정상적으로 이루어지지 않는 경우 아이들 상태에서 시동꺼짐 및 부조 또는 이상 RPM 상승 등의 현상이 발생하는 문제가 있다.

본 발명은 엑셀페달센서의 고장 진단을 정확하게 하도록 하는 방안이다.

본 발명은 시동 오프(start off) 상태에서의 엑셀페달센서의 개도값인 시동 오프 개도값을 측정하는 과정과, 상기 측정한 시동 오프 개도값이 '0'보다 클 경우에는 상기 시동 오프 개도값을 메모리에 저장하는 과정과, 이그니션 온(IG on) 상 태에서의 엑셀페달센서의 개도값인 이그니션 온 개도값을 측정하는 과정과, 상기 측정한 이그니션 온 개도값이 '0'보다 클 경우에는 상기 이그니션 온 개도값을 메모리에 저장하는 과정과, 상기 시동 오프 개도값과 이그니션 온 개도값이 각각 '0'보다 큰 상태에서 서로 동일한 값일 경우에는 엑셀페달센서의 고장으로 판정하고 고장 알람을 발생하는 과정을 포함한다.

상기 시동 오프 개도값 또는 이그니션 온 개도값이 '0'보다 크지 않을 경우에는 엑셀페달센서가 정상이라고 판정하고 모든 과정을 종료함을 특징으로 한다.

상기 시동 오프 개도값을 측정하는 것은, 시동 오프 후 일정 시간 경과되어 안정화되었을 때 측정함을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 시동 오프(start off) 상태에서의 엑셀페달센서의 개도값인 시동 오프 개도값을 측정하는 제1과정과, 차량 운행 중에 목표로 하는 목표 RPM과 실제 측정되는 실제 RPM과의 차이가 임계치 범위를 넘은 경우 엑셀페달센서의 고장 진단을 계속 진행하며, 그렇지 않을 겨우 엑셀페달센서의 고장 진단을 종료하는 제2과정과, 시동 오프 개도값과 목표하는 RPM에서 요청되는 개도값을 더한 값이 현재 측정되는 개도값보다 클 경우에는 고장으로 판정하고 아이들 상태의 운행 제어를 하며 고장 알람을 발생하는 제3과정을 포함한다.

시동 후 특정 RPM 이하 영역에서만 상기 제2과정이 수행됨을 특징으로 한다.

본 발명은 시동 오프, 이그니션 온, 차량 주행 중에 엑셀페달센서의 고장을 진단함으로써, 정확한 고장 진단을 통해 운전자가 이를 알 수 있도록 한다. 또한, 엑셀페달센서의 고장으로 인한 아이들 상태에서 시동꺼짐 및 부조 또는 이상 RPM 상승 등의 현상을 예방할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시 예들의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 하기에서 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 엑셀페달센서 고장 진단 장치를 도시한 블록도이다.

엑셀페달센서(20)는 엑셀 페달의 개도를 감지하여 감지된 개도값을 전자제어유닛(10)에 출력한다. 엑셀페달센서 고장 진단을 위해서 시동 오프(start off), 이그니션 온(IG on)인 상태에서 감지된 엑셀 페달의 개도값이 전자제어유닛으로 전달된다.

전자제어유닛(10)은 전자제어 스로틀 제어에 있어서 운전자의 가속의지 및 운전조건 등에 따라 스로틀 밸브를 구동시켜 흡입 공기량을 정밀 제어하며 엔진 공회전 속도 제어, TCS 제어 등을 수행한다.

또한, 본 발명에서 전자제어유닛(10)은 엑셀페달센서의 고장 진단을 위하여 시동 오프(start off), 이그니션 온(IG on) 상태에서 엑셀페달센서에서의 개도값을 측정하여 소정의 조건 상태에 따라 개도값을 메모리(40)에 저장해 두고 이를 이용하여 엑셀페달센서의 고장진단 여부를 판정한다. 또한, 고장으로 판정날 경우에는 알람부(40)를 통해 엑셀페달센서의 고장을 운전자에게 알려주어 정비나 교체를 받을 수 있게 한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 엑셀페달센서의 고장 진단 과정을 도시한 플로차트이다.

차량 운행 상태에서 차량 운행이 정지되어 시동이 오프(start off)되었는지를 판단(S21)하여, 시동 오프되고 시동 오프된 후 일정 시간(예컨대, 5초) 경과되었는지를 판정(S22)하고, 일정 시간 경과되었다면 시동 오프인 상태에서의 엑셀페달센서의 개도값(이하, '시동 오프 개도값'이라 함)을 측정한다.

차량은 일반적으로 시동 오프된 상태에서도 보통 10~20sec 동안 이그니션(IG) 전원을 유지하고 있기 때문에, 시동 오프되고 이그니션 전원이 유지되는 시간 내에서 시동오프 후 안정화되기를 기다렸다가 엑셀 페달의 개도값을 엑셀페달센서로부터 측정하는 것이다. 만약, 시동 오프 후 키홀더에서 키가 뽑혔다면, 일정시간 경과를 기다릴 필요 없이 키가 뽑힌 시점에 시동 오프 개도값을 측정한다.

엑셀페달센서가 고장없이 정상이라면 시동 오프 후 측정한 시동 오프 개도값은 '0'이 되어야 한다. 따라서 측정한 시동 오프 개도값이 '0'보다 큰지를 판단(S23)하여, '0'보다 크다면 엑셀페달센서 고장일 확률이 크기 때문에 고장 진단의 2차 검증에 사용하기 위하여 상기 시동 오프 개도값을 메모리에 저장(S24)한다.

고장 진단의 2차 검증을 위하여 이그니션 온 상태에서의 개도값을 이용한다.

즉, 운전자가 키를 키홀더에 꽂아 이그니션 전원을 공급하는 상태를 유지하 여 이그니션 온(IG on) 상태(S25)되면, 엑셀페달센서의 개도값(이하, '이그니션 온 개도값')을 다시 측정한다.

측정한 이그니션 온 개도값이 '0'보다 큰 지를 판단(S26)하여, 크다면 엑셀페달센서 고장일 확률이 크기 때문에 고장 진단의 검증을 위하여 이그니션 온 개도값을 메모리에 저장(S27)한다.

그 후, 상기 메모리에 저장되어 있는 시동 오프 개도값과 이그니션 온 개도값을 비교(S28)하여 이들 값이 일치한다면 엑셀페달센서의 고장으로 판정하고 고장 알람을 발생(S29)한다.

한편, 상기 도 2의 고장 진단 과정은 시동 오프(start off), 이그니션 온(IG on) 상태에서의 엑셀페달센서의 고장 진단을 하는 과정을 도시하였는데, 이밖에도 차량 주행 중에도 RPM을 이용한 엑셀페달센서의 고장 진단이 이루어질 수 있다. 이러한 고장 진단 방법에 대하여 도 3의 플로차트와 함께 설명한다.

도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 엑셀페달센서의 고장 진단 과정을 도시한 플로차트이다.

우선, 시동 오프 상태에서의 엑셀 페달의 개도값인 시동 오프 개도값(또는, 이그니션 온 상태에서의 개도값인 이그니션 온 개도값)을 측정하여 저장(S31)한다.

그 후, 시동이 걸려 일정시간 경과(S32)되어 안정화 운행이 되었을 때, RPM을 측정한다. 이때, RPM측정은 특정 값 이하(S33;예컨대, 1000RPM 이하)때만 측정이 이루어진다.

RPM 측정 결과, 원래 목표로 하던 목표 RPM과 실제로 나타나는 실제 RPM과의 차이가 임계치(예컨대, 50RPM) 이상 차이가 나는지를 판단(S34)하여, 임계치 이상 차이 날 경우에는 엑셀페달센서의 고장일 확률이 크다고 판단하고, 개도값을 통한 고장 검증에 들어간다.

시동 오프 개도값(또는, 이그니션 온 개도값)과 목표하는 RPM에서 요청되는 개도값을 더한 값이 현재 측정되는 개도값보다 큰 지를 판단(S35)하여, 큰 경우에는 고장으로 판정(S36)한다. 고장으로 판정된 경우에는 아이들 상태의 운행 제어를 하며 고장 알람을 발생(S37)한다.

한편, 상기 도 2 및 도3에 따라 각각 엑셀페달센서의 고장 진단이 이루어질 수 있지만, 고장 진단의 정확성을 높이기 위하여 본 발명의 다른 실시 예로서 상기 도 2 및 도 3의 과정 조건 들이 모두 충족될 때에만 고장 진단으로 판정할 수 있다.

상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 본 발명의 특허 범위는 상기 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위뿐 아니라 균등 범위에도 미침은 자명할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 엑셀페달센서 고장 진단 장치를 도시한 블록도이다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 엑셀페달센서의 고장 진단 과정을 도시한 플로차트이다.

도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 엑셀페달센서의 고장 진단 과정을 도시한 플로차트이다.

Claims (5)

1. 시동 오프(start off) 상태에서의 엑셀페달센서의 개도값인 시동 오프 개도값을 측정하는 과정;

   상기 측정한 시동 오프 개도값이 '0'보다 클 경우에는 상기 시동 오프 개도값을 메모리에 저장하는 과정;

   이그니션 온(IG on) 상태에서의 엑셀페달센서의 개도값인 이그니션 온 개도값을 측정하는 과정;

   상기 측정한 이그니션 온 개도값이 '0'보다 클 경우에는 상기 이그니션 온 개도값을 메모리에 저장하는 과정;

   상기 시동 오프 개도값과 이그니션 온 개도값이 각각 '0'보다 큰 상태에서 서로 동일한 값일 경우에는 엑셀페달센서의 고장으로 판정하고 고장 알람을 발생하는 과정

   을 포함하는 엑셀페달센서의 고장 진단 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 시동 오프 개도값 또는 이그니션 온 개도값이 '0'보다 크지 않을 경우에는 엑셀페달센서가 정상이라고 판정하고 모든 과정을 종료함을 특징으로 하는 엑셀페달센서의 고장 진단 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 시동 오프 개도값을 측정하는 것은, 시동 오프 후 일 정 시간 경과되어 안정화되었을 때 측정함을 특징으로 하는 엑셀페달센서의 고장 진단 방법.
4. 시동 오프(start off) 상태에서의 엑셀페달센서의 개도값인 시동 오프 개도값을 측정하는 제1과정;

   차량 운행 중에 목표로 하는 목표 RPM과 실제 측정되는 실제 RPM과의 차이가 임계치 범위를 넘은 경우 엑셀페달센서의 고장 진단을 계속 진행하며, 그렇지 않을 겨우 엑셀페달센서의 고장 진단을 종료하는 제2과정;

   시동 오프 개도값과 목표하는 RPM에서 요청되는 개도값을 더한 값이 현재 측정되는 개도값보다 클 경우에는 고장으로 판정하고 아이들 상태의 운행 제어를 하며 고장 알람을 발생하는 제3과정

   을 포함하는 엑셀페달센서의 고장 진단 방법.
5. 제4항에 있어서, 시동 후 특정 RPM 이하 영역에서만 상기 제2과정이 수행됨을 특징으로 하는 엑셀페달센서의 고장 진단 방법.

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