KR20000015704A

KR20000015704A - 자동차의 서스펜션 전자제어시스템 진단장치

Info

Publication number: KR20000015704A
Application number: KR1019980035742A
Authority: KR
Inventors: 이완기; 민흥기
Original assignee: 김태구; 대우자동차 주식회사
Priority date: 1998-08-31
Filing date: 1998-08-31
Publication date: 2000-03-15

Abstract

본 발명은 자동차의 서스펜션 전자제어시스템 진단장치에 관한 것으로서, 종래에는 엑츄에이터 계통의 구성이 좌/우 휠 각각 병렬 구조로 되어 있고 G센서 역시 3개의 센서가 각각 병렬구조로 구성되기 때문에 좌측 휠 또는 우측 휠 중 어느 한쪽만 단선 및 단락이나, 3개의 라인 중 어느 한 라인의 단선 및 단락 등 시스템 자체의 고장 인식의 한계부분에 대한 고장진단을 할 수 없는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 자동차의 서스펜션 전자제어시스템의 고장유무를 판단하여 경보하는 진단장치에 있어서, 서스펜션 전자제어 시스템의 G센서와 엑츄에이터의 각 단에 기준저항을 직렬로 연결하고 해당 계통간의 저항값의 변화를 통해 단선 또는 단락을 검출하므로서 각 G센서와 전/후 서스펜션 엑츄에이터 각각에 대한 정확한 장착 및 접속여부를 확인할 수 있게 되므로써 시스템 계통 전반의 신뢰성 확보를 통해 최적 성능을 구현하도록 한 유용한 발명이다.

Description

자동차의 서스펜션 전자제어시스템 진단장치

본 발명은 자동차의 서스펜션 전자제어시스템 고장유무를 판단하여 경보하는 진단장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 서스펜션 전자제어 시스템의 G센서와 엑츄에이터의 각 단에 기준저항을 직렬로 연결하고 해당 계통간의 저항값의 변화를 통해 단선 또는 단락을 검출하므로서 각 G센서와 전/후 서스펜션 엑츄에이터 각각에 대한 정확한 장착 및 접속여부를 확인할 수 있게 되므로써 시스템 계통 전반의 신뢰성 확보를 통해 최적 성능을 구현할 수 있도록 하는 자동차의 서스펜션 전자제어시스템 진단장치에 관한 것이다.

최근 가장 기술개발에 힘을 쓰는 분야인 전기장치품, 전자시스템은 자동차의 고성능화 고기능화를 추진하기 위해서 특히 중요한 작용을 하는 것이며 그중에서도 특히 진보가 왕성한 것으로 배출가스 억제, 드라이버빌리티 향상을 위한 엔진전자제어시스템, 오토매틱 트랜스미션의 변속패턴을 제어함으로써 쾌적한 주행을 간으하게 하는 동력전달계 전자시스템, 급브레이크 시의 바퀴의 록을 방지함으로써 보다 높은 제동성능을 확보하는 제동계 전자시스템 등있다.

이들 메카트로닉스의 시스템에 의해 종래의 기계적 부품만으로는 이룰 수 없었던 고성능, 고신뢰성이 보다 가까운 것으로 되어가고 있다.

이러한 전기장치품, 전자시스템에 쓰이는 전자회로에는 마이크로 컴퓨터를 사용한 디지탈 회로가 사용되고 그 기능도 단일의 것에서 복잡한 것으로 변화해 가고 있으며 복수의 전자시스템 사이에서 정보의 거래도 하고 있다.

이들 전기장치품, 전자시스템은 실제 차에서는 비교적 환경이 좋은 차실내에 탑재되는 것도 있지만 대부분은 고온, 진동 등 과혹한 환경의 엔진룸 내에 탑재되며 이와같은 속에서도 소정의 성능을 장시간 유지하기 위해서 또 무선통신기 등의 강력한 전파환경 속에서도 작동이 잘못되지 않기 위해 디들 전기장치품, 전자시스템의 시험법은 공식의 규격이 정해진 것도 있고 별도의 결정에 따르는 것도 있다.

이러한 전자시스템 중 자동차의 속도와 평형상태를 감지하여 자동으로 서스펜션을 제어하는 것으로 서스펜션 전자제어 시스템이 있는데 종래의 서스펜션 전자제어시스템은 도 1 의 구성도에서 도시하는 바와같이 서스펜션 전자제어 유니트(ECS)와, 상기 서스펜션 전자제어 유니트(ECS)에 차량의 속도를 감지하여 신호를 입력하는 속도센서(10), 전/후 휠에 장착되어 차량의 자세를 감지하여 신호를 입력하는 G센서(20), 제동여부를 입력하는 스위치(30), 상기 서스펜션 전자제어 유니트(ECS)에 전원을 인가하는 전원부(40) 및, 상기 서스펜션 전자제어 유니트(ECS)에 의해 제어되는 엑츄에이터(50) 그리고 시스템 진단 및 고장 여부를 나타내는 경보부(60) 등으로 구성된다.

상기 서스펜션 전자제어유니트(ECS)의 입력신호는 전원 및 차속 센서(10), 차량의 자세 인식을 위한 3개의 G센서(20)와 제동신호로 구성되며, 이에 대한 출력 신호로는 전/후 각각 병렬 접속된 엑츄에이터(50)와 시스템 진단 및 고장모드를 디스플레이 해주는 경고등과 통신용라인(K-line)으로 이루어 졌다.

이와 같이 구성된 서스펜션 전자제어 시스템은 상기 차속센서(10)와 G센서(20)의 감지신호 및 제동신호를 전자제어유니트(ECS)가 입력받아 이에 따라 전/후 각각 병렬 접속된 엑츄에이터(50)를 제어하고 상기 전자제어유니트(ECS)는 자신이 발신한 신호와 구성장치에서의 신호를 비교하거나 구성장치에서의 신호를 서로 비교하여 구성장치의 고장진단을 한다.

따라서 3개의 G센서(20)의 단선 또는 단락과 전/후 엑츄에이터(50)의 단선 또는 단락 및 전자제어유니트(ECS) 자체의 고장과 같은 각 구성부품 및 계통상의 총체적 고장을 서스펜션 전자제어유니트(ECS)에서 인식한 기준에 따라 경고등 점멸 및 통신라인(K-LINE)을 통해 연결된 차량용 진단기를 통해서 디스플레이 해주는 기능만을 수행하였다.

이러한 경고등 점멸 및 차량용 진단기를 통한 고장인식 방법은 기본적으로 서스펜션 전자제어유니트(ECS)에서 인식한 고장모드에 대한 정보를 전달받아 이를 단순히 디스플레이 해주는 방식이기 때문에 시스템 자체의 고장인식의 한계부분에 대한 고장진단을 할 수 없는 구조로 구성되어 있다.

상기 시스템 자체의 고장인식의 한계부분을 상술하면 엑츄에이터 계통의 구성이 좌/우 휠 각각 병렬 구조로 되어 있기 때문에 좌측 휠 또는 우측 휠 중 어느 한쪽만 단선 및 단락이나, 3개의 라인 중 어느 한 라인의 단선 및 단락은 인식할 수 없다는 것이다.

또한 G센서는 3개 모두 차량의 자세 변화에 대한 G 값의 변화분을 DC 0.75~ 4.75[V] 범위로 변환해서 해당 값을 ECU로 입력하는 방식으로, 안정시에는 DC 2.5[V]의 값을 고정적으로 출력하는 방식을 채택하므로써 계통의 단선, 단락에 대한 고장 인식은 가능하지만, 배선의 오접속시에도 DC 0.75~ 4.75 [V] 구간 내의 임의의 값을 ECU로 입력하게 되기 때문에 고장상태를 인식할 수 없는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전/후 서스펜션 엑츄에이터 각각에 대한 정확한 장착 접속여부의 확인 및 각 G센서의 올바른 장착 및 접속여부를 확인하므로써 시스템 계통 전반의 신뢰성 확보를 통해 최적 성능을 구현할 수 있는 서스펜션 전자제어시스템의 진단장치를 제공하는데 있다.

이와 같은 본 발명의 목적은 G센서와 전/후 휠 서스펜션의 엑츄에이터의 해당 저항(R_X)에 기준저항(R₁)을 직렬로 연결하고 상기 기준저항(R₁)의 양단(a-b)과 G센서와 전/후 휠 서스펜션의 엑츄에이터의 해당 저항(R_X)의 양단(b-c)의 전압을 측정하여 에러여부를 판단하므로서 달성되는 것이다.

이러한 본 발명은 각 엑츄에이터와 G센서의 정상 연결시와 계통상의 일부 단선, 단락시와의 명확한 구분을 통해 장착상황을 명확히 확인할 수 있으며 작동의 신뢰성을 확보할 수 있고 고장부위 발생시 해당 LED 및 부저음 작동 방식을 적용하여 실차 상태의 확인이 용이하도록 하므로서 상기 목적을 달성할 수 있는 것이다.

도 1 은 일반적인 서스펜션 전자제어 시스템의 구성을 나타낸 구성도.

도 2 는 본 발명에 의한 서스펜션 전자제어 시스템 진단장치를 개략적으로 나타낸 개략도.

도 3 은 일반적인 자동차의 서스펜션 엑츄에이터 구동회로를 도시한 회로도.

도 4 는 본 발명의 일 실시예를 개략적으로 나타낸 회로도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

ECS : 서스펜션 전자제어유니트 10 : 속도센서

20 : G센서 30 : 브레이크 스위치

40 : 전원부 50 : 엑츄에이터

60 : 경보부 70 : A/D 변환기

80 : 마이콤 K-LINE : 진단장치용 통신라인

R₁: 기준 저항 R_X: 진단 저항

이하 본 발명의 목적을 효과적으로 달성할 수 있는 바람직한 실시 예로서 그 기술 구성 및 작용 효과를 첨부한 별첨의 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도2 는 본 발명에 의한 서스펜션 전자제어시스템 진단장치의 전체 구성을 나타낸 구성도이고, 도 3 은 엑츄에이터 구동회로를 나타낸 회로도이며, 도 4 는 본 발명에 의한 기준저항 접속 등가회로를 나타낸 회로도로서 도면에서 도시하는 바와 같이 본 발명은 서스펜션 전자제어 시스템의 G센서(20)와 전/후 휠 서스펜션의 엑츄에이터(30)의 각 단에 기준저항(R₁)을 직렬로 연결하고 상기 기준저항(R₁)의 양단(a-b)과 G센서(10) 또는 전/후 휠 서스펜션의 엑츄에이터(50)의 각 단의 저항(R_X) 양단(b-c)의 전압을 통해 에러여부를 판단하도록 구성된 것이다.

즉, 본 발명에 의한 진단장치는 도 2 에서 도시하는 바와 같이 전/후 서스펜션의 엑츄에이터(50)와 G센서(20) 및 속도센서(10) 각 단에 직렬로 연결되는 기준저항(R₁)과, 상기 기준저항(R₁)과 구하고자 하는 각 단의 저항(R_X)에 걸리는 전압 V_1,V_X를 인가받는 A/D 변환기(70), 그리고 상기 A/D 변환기(70)로 부터 변환된 신호로 부터 에러여부를 판단하는 마이콤(80) 및 상기 마이콤(80)에서 에러신호가 입력되면 LED를 점멸시키고 경보음을 발신하는 경보부(60)로 구성된다.

이와 같이 구성된 진단장치에 의한 엑츄에이터 계통의 고장 검출을 살펴보면 도 3과 같이 구성된 엑츄에이터 구동회로에서 보는 바와 같이 엑츄에이터 각 단의 총 저항값은 2.5[Ω]의 기준값을 가지며, 해당 계통간의 저항값의 변화를 통해 단선/단락을 검출하기 위해 서 도 4 와 같이 기준저항(R₁)을 각 단에 직렬로 연결되도록 구성하여 해당 라인의 기준저항 R₁과 엑츄에이터 저항 R_X간에 걸리는 각각의 전압 V1과 V_X를 검출한다.

상기에서 검출한 전압값을 도 2 와 같이 DC 0~5[V] 범위의 가변 전압값 V_X를 A/D 컨버터를 이용하여 0~255의 값으로 세분하고 이 값들 중 엑츄에이터 기준 저항값 2.5[Ω]에 해당하는 기준 전압값과의 비교하여 계통상의 단선, 단락를 판단하는 것이다.

그리고, 상기 과정에서 단선,단락으로 판단되면 경보부(60)로 신호를 출력하여 LED 와 경보음을 발생시키도록 하여 고장 검출을 용이하게 하며 직렬 통신라인(K-LINE)을 통해 해당 고장에 대한 정보를 분석할 수 있게 된다.

또한 G센서 계통의 고장 검출을 살펴보면 차량 초기상태에서 각 G센서의 기준 G 값은 DC 2.5+-0.25[V]의 범위를 가지며, 상기와 같이 서스펜션 전자제어유니트(ECS)로 입력되는 각각의 신호분과 기준 전압 범위와의 비교를 통해 계통상의 단선, 단락에 대한 정보를 LED와 경보음을 발생시키도록 하여 고장 검출을 용이하게 하며, 직력 통신 라인을 통해 해당 고장에 대한 정보를 분석할 수 있도록 구성된 것이다.

이러한 본 발명은 서스펜션 전자제어 시스템에 상기 G센서(20)와 전/후 휠 서스펜션 엑츄에이터(50)의 각 단에 기준 저항(R₁)을 직렬로 연결하고 해당 라인의 기준저항(R₁)의 양단(a-b) 전압(V₁)과 G센서(20) 또는 전/후 휠 서스펜션 엑츄에이터(50) 각 단의 해당 저항(R_X) 양단(b-c)의 전압(V_X)을 측정 비교하므로써 계통상의 단선, 단락 등에 의한 에러여부를 판단하여 에러로 판단되면 경보부(60)에 전원을 인가하여 고장여부를 디스플레이하게 된다.

이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은 각각의 엑츄에이터 및 G센서를 정상 연결한 경우와 계통상의 일부 단선, 단락된 경우를 명확히 구분하여 장착상황을 정확하게 확인할 수 있으며 이를 통해 작동의 신뢰성을 확보할 수 있고, 해당 고장 부위 발생시 해당 LED 점등 및 부저음 작동 방식을 적용하여 실차 상태에서 확인이 용이하도록 하며 직렬 통신라인을 이용하여 각 진단 부위의 검출값을 데이터화 가능하도록 구성하여 제품의 이력관리의 기반을 조성한 유용한 발명이다.

Claims

서스펜션 전자제어시스템의 전/후 서스펜션의 엑츄에이터(50)와 G센서(20) 및 속도센서(10) 각 단에 직렬로 연결되는 기준저항(R₁);

상기 기준저항(R₁)과 구하고자 하는 각 단의 저항(R_X)에 걸리는 전압 V_1,V_X를 인가받는 A/D 변환기(70);

상기 A/D 변환기(70)로 부터 변환된 신호로 부터 에러여부를 판단하는 마이콤(80);

상기 마이콤(80)에서 에러신호가 입력되면 LED를 점멸시키고 경보음을 발신하는 경보부(60);

로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차의 서스펜션 전자제어시스템 진단장치.
제 1 항에 있어서, 상기 마이콤(80)은 상기 기준저항(R₁)의 양단(a-b)에 걸리는 전압(V₁)과 G센서(20) 또는 전/후 휠 서스펜션 엑츄에이터(50)의 해당 저항(R_X)의 양단(b-c)의 전압(V_X)을 입력받아 기준접압과의 비교를 통해 에러여부를 판단하도록 구성된 것을 특징으로 하는 자동차의 서스펜션 전자제어시스템의 진단장치.