KR101656961B1 - 차량의 압력센서 고장진단방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 압력센서 고장진단방법에 관한 것으로, 차량에 이그니션 전원을 인가하는 단계; 변속 제어부가 기어변속장치(GSU, Gear Shift Unit) 압력센서의 신호가 미리 설정된 정상범위 이내인지를 판단하여 차량 압력센서의 이상 유무를 판단하는 단계; 판단결과 상기 기어변속장치 압력센서가 이상이 있다고 판단되면, 알람 메시지부를 통하여 운전자에게 압력센서 이상 메시지를 표시하고, 고장 진단이 실시될 수 있는 차량 상태를 판단하는 단계; 셀렉트 솔레노이드에 작동 제어 신호를 인가하여 기어변속장치의 셀렉트 실린더를 동작시키는 단계; 실린더 스트로크 센서의 신호를 확인하여 상기 셀렉트 실린더가 정상적으로 동작되었는지를 판단하는 단계; 상기 실린더 스트로크 센서의 출력 값이 정상동작 범위 이내일 경우, 기어변속장치 압력센서 고장 메시지와 함께 고속주행 제한 모드를 설정하는 단계; 및 상기 실린더 스트로크 센서의 출력 값이 정상동작 범위를 초과할 경우, 공압 라인 점검 메시지 출력하고, 주행불가 모드를 설정하는 단계;를 포함하여서, 변속 제어부에서 솔레노이드 밸브를 직접 제어하여 실제 이동거리를 파악하고, 그 결과에 따라 차량의 압력센서의 문제인지 아니면 차량의 기계적인 문제인지를 정확히 파악하여 진단 및 경고하여 안정성을 높일 수 있다.

Description

차량의 압력센서 고장진단방법{Method for diagnosing failure of vehicle pressure sensor}

본 발명은 차량의 압력센서 고장진단방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공압식 자동화수동변속기(AMT : Automated Manual Transmission) 차량의 압력센서 고장을 진단 및 경고하는 차량의 압력센서 고장진단방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동화 수동변속기(AMT, Automated Manual Transmission)는 기존 수동변속기에서 클러치(Clutch), 쉬프트(Shift), 셀렉트(Select) 모듈의 변속기능을 자동화한 변속기를 말한다.

이러한 자동화 수동변속기는 변속을 위해서 변속기 제어기가 엔진의 토크를 0이 되도록 제어하고, 클러치를 오프 시킨 후에, 시프트 엑추에이터를 통해 자동화 수동변속기의 기어를 분리시키고 새로운 기어단으로 변속을 수행해야 한다.

이와 같은 자동화 수동변속기 차량중 특히, 공압식 자동화 수동변속기 차량은 기어변속장치(GSU, Gear Shift Unit) 내부로 인가되는 공압을 사용하여 실린더를 전/후진시켜 변속이 이루어진다. 그러므로 액추에이터로 입력되는 공압의 정보는 매우 중요한 인자가 된다.

그러나 종래의 공압식 자동화 수동변속기차량의 고장진단장치는 단순히 압력센서의 출력되는 값만을 기준으로 고장 여부를 판단하기 때문에 정확하게 고장 발생 부분을 판단하기가 어려운 문제점이 있었다.

대한민국 공개특허공보 제10-2012-0031612호 (2012년04월04일)

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 변속 제어부에서 솔레노이드 밸브를 직접 제어하여 실제 이동거리를 파악하고, 그 결과에 따라 차량의 정확한 고장을 파악하여 진단 및 경고하는 차량의 압력센서 고장진단방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 차량에 이그니션 전원을 인가하는 단계; 변속 제어부가 기어변속장치(GSU, Gear Shift Unit) 압력센서의 신호가 미리 설정된 정상범위 이내인지를 판단하여 차량 압력센서의 이상 유무를 판단하는 단계; 판단결과 상기 기어변속장치 압력센서가 이상이 있다고 판단되면, 알람 메시지부를 통하여 운전자에게 압력센서 이상 메시지를 표시하고, 고장 진단이 실시될 수 있는 차량 상태를 판단하는 단계; 셀렉트 솔레노이드에 작동 제어 신호를 출력하여 기어변속장치의 셀렉트 실린더를 동작시키는 단계; 실린더 스트로크 센서의 신호를 확인하여 상기 셀렉트 실린더가 정상적으로 동작되었는지를 판단하는 단계; 상기 실린더 스트로크 센서의 출력 값이 정상동작 범위 이내일 경우, 기어변속장치 압력센서 고장 메시지와 함께 고속주행 제한 모드를 설정하는 단계; 및 상기 실린더 스트로크 센서의 출력 값이 정상동작 범위를 초과할 경우, 공압 라인 점검 메시지 출력하고, 주행불가 모드를 설정하는 단계;를 포함하는 차량의 압력센서 고장진단방법을 제공한다.

상기 고장 진단이 실시될 수 있는 차량 상태를 판단하는 단계는; 고장 진단이 실시되는 동안 차량의 주차 브레이크가 체결되고, 변속단이 중립에 있는지를 판단하고, 상기 판단 조건에 만족될 경우에만 상기 셀렉트 솔레노이드를 작동시키는 것이 바람직하다.

상기 고장 진단이 실시될 수 있는 차량 상태를 판단하는 단계는; 상기 조건에 만족되지 않을 경우 상기 고장 진단을 실행하지 않고 계속적으로 운전자에게 알람 메시지를 출력하는 것이 더욱 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 차량의 압력센서 고장진단방법에 의하면, 변속 제어부에서 솔레노이드 밸브를 직접 제어하여 실제 이동거리를 파악하고, 그 결과에 따라 차량의 압력센서의 문제인지 아니면 차량의 기계적인 문제(공압 라인 문제)인지를 정확히 파악하여 진단 및 경고하여 안정성을 높이는 효과가 있다.

특히, 종래기술 보다 정확하게 고장의 원인을 파악하여 정비 시간 및 금액을 줄일 수 있으며, 차량 고장 상태 판정도 최소화하여 운전자에게 품질적으로 향상되었다는 인식을 줄 수 있는 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 압력센서 고장진단방법을 구현하기 위한 하드웨어 장치를 나타낸 블록도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 압력센서 고장진단방법을 나타낸 순서도,
도 3은 본 발명에 따른 압력센서 출력 그래프,
도 4는 본 발명에 따른 스트로크 센서 출력 그래프이다.

본 발명은 다양한 변형 및 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 압력센서 고장진단방법을 구현하기 위한 하드웨어 장치를 나타낸 블록도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 압력센서 고장진단방법을 구현하기 위한 하드웨어 장치로서, 기어변속장치(GSU,Gear Shift Unit) 압력센서(10), 주차 브레이크(20), 변속 레버(30), 실린더 스트로크 센서(40), 차량 압력 센서(50), 변속 제어부(TCU)(60), 셀렉트 솔레노이드(70) 및 알람 메시지부(80)를 포함한다.

변속 제어부(TCU)(60)는 시스템의 전반적인 제어를 수행하고, 기어변속장치 압력센서(10)는 기어변속장치 내부로 들어오는 공압을 측정하여 변속 제어부(TCU)(60)에 입력한다.

주차 브레이크(20)는 차량의 주차 상태 신호를 변속 제어부(TCU)(60)에 입력하여 주차 상태를 확인하도록 한다.

변속 레버(30)는 차량의 변속 상태 신호를 출력하고, 실린더 스트로크 센서(40)는 셀렉트 실린더의 실제 이동량을 확인하기 위한 신호를 출력한다.

그리고 차량 압력 센서(50)는 차량 에어 탱크의 공압을 측정한다.

변속 제어부(TCU)(60)는 상기 기어변속장치(GSU,Gear Shift Unit) 압력센서(10), 주차 브레이크(20), 변속 레버(30), 실린더 스트로크 센서(40), 차량 압력 센서(50)의 입력 신호를 기준값과 비교/판단하고 이에 따른 적정한 동작명령을 선택하여 셀렉트 솔레노이드(70) 및 알람 메시지부(80)로 출력한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 압력센서 고장진단방법을 나타낸 순서도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명은, 차량에 이그니션 전원을 인가하는 단계(S10); 변속 제어부(60)가 기어변속장치 압력센서(10)의 신호가 미리 설정된 정상범위 이내인지를 판단하여 차량 압력센서(50)의 이상 유무를 판단하는 단계(S20); 판단결과 상기 기어변속장치 압력센서(10)가 이상이 있다고 판단되면, 알람 메시지부(80)를 통하여 운전자에게 압력센서 이상 메시지를 표시하고, 고장 진단이 실시될 수 있는 차량 상태를 판단하는 단계(S30~S40); 셀렉트 솔레노이드(70)에 작동 제어 신호를 인가하여 기어변속장치의 셀렉트 실린더를 동작시키는 단계(S50); 실린더 스트로크 센서(40)의 신호를 확인하여 상기 셀렉트 실린더가 정상적으로 동작되었는지를 판단하는 단계(S60); 상기 실린더 스트로크 센서(40)의 출력 값이 정상동작 범위 이내일 경우, 기어변속장치 압력센서 고장 메시지와 함께 고속주행 제한 모드를 설정하는 단계(S70); 및 상기 실린더 스트로크 센서(40)의 출력 값이 정상동작 범위를 초과할 경우, 공압 라인 점검 메시지 출력하고, 주행불가 모드를 설정하는 단계(S80)를 포함한다.

상기 고장 진단이 실시될 수 있는 차량 상태를 판단하는 단계(S30~S40)는; 고장 진단이 실시되는 동안 차량의 주차 브레이크가 체결되고, 변속단이 중립에 있는지를 판단하고, 상기 판단 조건에 만족될 경우에만 상기 셀렉트 솔레노이드(70)를 작동시키는 것이 바람직하다.

또한, 상기 고장 진단이 실시될 수 있는 차량 상태를 판단하는 단계(S30~S40)는; 상기 조건에 만족되지 않을 경우 상기 고장 진단을 실행하지 않고 계속적으로 운전자에게 알람 메시지를 출력하는 것이 더욱 바람직하다.

상기와 같이 구성된, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 압력센서 고장진단방법에 대한 구체적인 작용을 도 2를 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도시된 바와 같이 먼저, 운전자가 차량에 이그니션 전원을 인가(ON)하면(S10), 변속 제어부(TCU)(60)는 자동으로 기어변속장치 압력센서(10) 신호가 정상범위 이내인지를 판단한다(S20).

판단 기준은 차량 에어 탱크에 있는 차량 압력센서(50)의 신호를 기준으로 이상 유무를 판단하게 되며, 판단결과 기어변속장치 압력센서(10)가 이상이 있다고 판단되면, 우선 알람 메시지부(80)를 통하여 운전자에게 압력센서 이상 메시지를 표시하고(S30) 고장 진단이 실시될 수 있도록 차량 상태를 판단한다(S40).

여기서, 고장 진단이 실시되는 동안 운전자의 안전 확보를 위해서 차량은 주차 브레이크가 체결(ON)되고 동시에 변속단은 중립(N)이 되어야 한다. 만약, 조건을 만족하지 못한다면 고장 진단은 실행이 되지 않으며, 계속적으로 운전자에게 메시지를 출력하게 된다. 이와 같은 상태는 주차 브레이크(20) 및 변속 레버(30)의 입력 신호로부터 판단할 수 있다.

이후, 상기 차량 조건이 만족하게 되면, 변속 제어부(TCU)(60)는 기어변속장치의 셀렉트 실린더를 동작시키기 위해 셀렉트 솔레노이드(70)에 작동 제어 신호를 출력하고(S50), 정상적으로 실린더가 움직였는지 실린더에 장착된 스트로크 센서(40) 신호를 확인한다(S60).

만약, 센서 출력 값이 정상동작 범위에 있다면, 기어변속장치 내부에 공압이 정상적으로 인가되고 있다는 것을 의미하므로 변속 제어부(TCU)(60)는 기어변속장치 압력센서 고장 메시지와 함께 고속주행 제한 모드에 들어간다(S70).

반대로 실린더가 정상동작 범위에 없다면, 기어변속장치 내부에 적절한 공압이 인가되지 못하고 있음을 의미하므로 변속 제어부(TCU)(60)는 공압 라인 점검 메시지 출력하고, 주행불가 모드에 들어가게 된다(S80).

또한, 도 3은 본 발명에 따른 압력센서 출력 그래프이다.

도시된 바와 같이, X축은 압력을 Y축은 전압값을 나타내며, 센서에서 감지하는 압력에 따라 출력인 전압이 변동된다. 출력 전압 값은 사용되는 공급전압에 따라 달라질 수 있는데, 센서 공급 전압으로 5V를 사용할 경우 8~10Bar에 해당하는 전압 값은 도시된 바와 같이, 8Bar일 경우 3.1V, 10Bar일 경우 3.8V의 전압이 설정된다.

도 4는 본 발명에 따른 스트로크 센서 출력 그래프로서, 특히 아날로그 볼티지 타입의 기어변속장치 스트로크 센서 출력 그래프이다.

X축은 스트로크(Stroke,변위)를 Y축은 전압값을 나타내며, 센서에서 감지하는 실린더 로드의 위치에 따라 출력인 전압이 변동된다. 실린더가 중립 위치(15mm)에 있을 때, 일반적으로 센서는 5V의 중간값인 2.5V정도를 나타내도록 설계한다.

그리고 실린더가 양끝에 위치할 때의 전압은 기계적으로 실린더가 움직일 수 있는 거리에 의존한다. 만약, 실린더가 끝 단에서 다른 끝 단으로 0~30만큼 움직일 수 있다고 가정한다면, 스트로크(Stroke,변위)값이 0일 때 전압은 0.6V, 스트로크(Stroke,변위)값이 30일 때 전압은 4.2V 정도가 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 변속 제어부에서 솔레노이드 밸브를 직접 제어하여 실제 이동거리를 파악하고, 그 결과에 따라 차량의 압력센서의 문제인지 아니면 차량의 기계적인 문제(공압 라인 문제)인지를 정확히 파악하여 진단 및 경고하여 안정성을 높일 수 있다.

본 명세서에 기재된 본 발명의 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 관한 것이고, 발명의 기술적 사상을 모두 포괄하는 것은 아니므로, 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 따라서 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 권리범위 내에 있게 된다.

10 : 기어변속장치(GSU, Gear Shift Unit)압력센서
20 : 주차 브레이크
30 : 변속 레버 40 : 실린더 스트로크 센서
50 : 차량 압력 센서 60 : 변속 제어부(TCU)
70 : 셀렉트 솔레노이드 80 : 알람 메시지부

Claims (3)

1. 차량에 이그니션 전원을 인가하는 단계;
   변속 제어부가 기어변속장치(GSU, Gear Shift Unit) 압력센서의 신호가 미리 설정된 정상범위 이내인지를 판단하여 차량 압력센서의 이상 유무를 판단하는 단계;
   판단결과 상기 기어변속장치(GSU, Gear Shift Unit) 압력센서가 이상이 있다고 판단되면, 알람 메시지부를 통하여 운전자에게 압력센서 이상 메시지를 표시하고, 고장 진단이 실시될 수 있는 차량 상태를 판단하는 단계;
   셀렉트 솔레노이드에 작동 제어 신호를 출력하여 기어변속장치(GSU, Gear Shift Unit)의 셀렉트 실린더를 동작시키는 단계;
   실린더 스트로크 센서의 신호를 확인하여 상기 셀렉트 실린더가 정상적으로 동작되었는지를 판단하는 단계;
   상기 실린더 스트로크 센서의 출력 값이 정상동작 범위 이내일 경우, 기어변속장치(GSU, Gear Shift Unit) 압력센서 고장 메시지와 함께 고속주행 제한 모드를 설정하는 단계; 및
   상기 실린더 스트로크 센서의 출력 값이 정상동작 범위를 초과할 경우, 공압 라인 점검 메시지 출력하고, 주행불가 모드를 설정하는 단계;를 포함하고,
   상기 고장 진단이 실시될 수 있는 차량 상태를 판단하는 단계는;
   고장 진단이 실시되는 동안 차량의 주차 브레이크가 체결되고, 변속단이 중립에 있는지를 판단하고, 상기 판단 조건에 만족될 경우에만 상기 셀렉트 솔레노이드를 작동시키는 것을 특징으로 하는 차량의 압력센서 고장 진단방법.
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 고장 진단이 실시될 수 있는 차량 상태를 판단하는 단계는;
   상기 조건에 만족되지 않을 경우 상기 고장 진단을 실행하지 않고 계속적으로 운전자에게 알람 메시지를 출력하는 것을 특징으로 하는 차량의 압력센서 고장진단방법.
   

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