KR20050005975A - 전자 제어 시스템의 고장 검출 장치 및 방법 - Google Patents

전자 제어 시스템의 고장 검출 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 전자 제어 시스템의 고장 검출 장치는 차량의 차속 정보를 감지하여 송출하는 차속 센서와, 차량의 주행 상태 정보를 제공하는 차량 거동 검출부와, 차량 브레이크의 온 또는 오프 상태 정보를 제공하는 브레이크 센서와, 차속 센서의 고장 유무를 판단하기 위한 차속 기준값과 주행 상태 기준값이 설정되어 있으며, 차속 정보가 차속 기준값 이하이고 주행 상태 정보와 주행 상태 기준값의 비교 결과 주행 상태 정보에 주행 상태 기준값을 초과한 부분이 존재하고 브레이크 상태가 오프인 경우에 고장 신호를 발생시키는 고장 검출부와, 고장 검출부에서 발생된 고장 신호에 따라 차속 관련 제어 기능을 중지시키는 제어부를 포함한다.
이와 같이, 본 발명은 차속 정보, 차량 상태 정보, 브레이크 정보를 이용하여 차속 센서의 이상 유무를 검사하고 이상 발생시에 차속을 이용한 제어 장치의 기능을 중지시킴으로써, 차속을 이용한 제어 시스템의 오제어를 방지할 수 있는 전자 제어 시스템의 고장 검출 장치 및 방법을 제공하고자 한다.

Description

전자 제어 시스템의 고장 검출 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DETECTING A BREAKDOWN IN A SUSPENSION}
본 발명은 전자 제어 시스템에 관한 것으로, 특히 차속 센서의 이상에 의한 제어 시스템의 오동작을 방지할 수 있는 전자 제어 시스템의 고장 검출 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 전자 제어 시스템은 ECU(Electronic Controlled Unit)로서, 각종 센서로부터 정보를 입력받아 해당 회로와 시스템을 작동시키도록 구성된 제어 장치이며, 예컨대 현가 장치, 조향 장치, ABS, TCS ESP 등의 작동을 제어하는데 주로 사용된다.
특히, 전자 제어 시스템 중에서 차량의 주행 상태나 노면 상태 판정하는 시스템 또는 차속별 제어량을 결정하는 이득을 계산하는 시스템에서는 차속 정보를 중요하게 이용한다.
이러한 차량의 전자 제어 시스템은 각종 센서에서 제공되는 정보를 토대로 차속 정보를 제공하는 차속 센서의 고장 유무를 검출하는데, 특히 전자 제어 시스템의 고장 검출 장치는 스로틀 포지션 센서, 브레이크 센서, 차속 센서 및 기어 포지션에 따라 제어 시스템의 차속 센서 고장 유무를 판단한다.
즉, 전자 제어 시스템은 스로틀 포지션 센서에서 제공되는 TPS값이 기 설정된 값 이상이고 브레이크의 상태가 오프이고 기어의 위치가 드라이브 포지션인 경우에 차속이 일정값이 이하이면 차속 센서가 고장난 것으로 판단하며, 이에 따라 전자 제어 시스템의 동작을 중지시켜 차속에 관련된 오제어로 의한 위험을 제거함과 더불어 사용자에게 제어 시스템의 고장을 알려준다.
그러나, 디젤 차량이나 시스템에 따라서 스로틀 포지션 센서가 장착되지 않은 경우가 있으며, 이러한 스로틀 포지션 센서가 장착되지 않은 차량의 전자 제어 시스템은 스로틀 포지션 센서에서 제공되는 신호 없이 차속 센서의 고장 유무를 판단하기 때문에 차속 센서의 고장 유무를 제대로 판단할 수 없어 차속에 관련된 제어에서 오제어가 발생되는 문제점이 있다.
또한, 기어 포지션 정보를 제공하는 장치도 차량에 따라 장착되지 않은 경우가 있으며, 이러한 기어 포지션 정보를 제공하는 장치가 장착되지 않은 차량의 전자 제어 시스템은 기어 포지션 정보 없이 차속 센서의 고장 유무를 판단하기 때문에 차속 센서의 고장 유무를 잘못 판단할 수 있어 차속에 관련된 제어에서 오제어가 발생되는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 차속 정보, 차량 상태 정보, 브레이크 정보를 이용하여 차속 센서의 이상 유무를 검사하고 이상 발생시에 차속을 이용한 제어 장치의 기능을 중지시킴으로써, 차속을 이용한 제어 시스템의 오제어를 방지할 수 있는 전자 제어 시스템의 고장 검출 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 차량의 차속 정보를 감지하여 송출하는 차속 센서와, 상기 차량의 주행 상태 정보를 제공하는 차량 거동 검출부와, 상기 차량 브레이크의 온 또는 오프 상태 정보를 제공하는 브레이크 센서와, 상기 차속 센서의 고장 유무를 판단하기 위한 차속 기준값과 주행 상태 기준값이 설정되어 있으며, 상기 차속 정보가 차속 기준값 이하이고, 상기 주행 상태 정보와 주행 상태 기준값의 비교 결과 상기 주행 상태 정보에 상기 주행 상태 기준값을 초과한 부분이 존재하고, 상기 브레이크 상태가 오프인 경우에 고장 신호를 발생시키는 고장 검출부와, 상기 고장 검출부에서 발생된 고장 신호에 따라 차속 관련 제어기능을 중지시키는 제어부를 포함한다.
또한, 본 발명은, 차속 센서의 고장 유무를 판단하기 위한 차속 기준값과 주행 상태 기준값이 설정된 전자 제어 시스템에서 차속 센서의 고장을 유무를 검출하는 방법에 있어서, 차량의 차속 정보를 감지하여 제공하는 단계와, 상기 차량의 주행 상태 정보를 제공하는 단계와, 상기 차량 브레이크의 온 또는 오프 정보를 제공하는 단계와, 상기 차속 정보가 차속 기준값 이하이고 상기 주행 상태 정보에 주행 상태 기준값을 초과한 부분이 있고 상기 브레이크 상태가 오프인 경우에 고장 신호를 발생시키는 단계와, 상기 고장 검출부에서 발생된 고장 신호에 따라 차속 관련 제어 장치의 제어 기능을 중지시키는 단계를 포함한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전자 제어 시스템의 고장 검출 장치를 도시한 블록도이고,
도 2는 본 발명에 따른 고장 검출 장치의 차속 센서 고장을 판단하는 과정을 도시한 흐름도이다.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
101 : 차속 센서 103 : 차량 거동 검출부
105 : 엔진 구동 검출부 107 : 브레이크 센서
110 : 고장 검출부 120 : 제어부
120a : 카운터 130 : 표시부
이하, 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 전자 제어 시스템의 고장 검출 장치를 도시한 블록도로써, 차속 센서(101), 차량 거동 검출부(103), 엔진 구동 검출부(105), 브레이크 센서(107), 고장 검출부(110), 제어부(120), 표시부(130)를 포함한다.
차속 센서(101)는 차량의 차속 정보를 감지하여 고장 검출부(110)에 제공하교, 엔진 구동 검출부(105)는 현재 차량의 엔진의 온 또는 오프 상태 정보를 고장 검출부(110)에 제공한다.
차량 거동 검출부(103)는 차량의 상태 정보를 제공하는 것으로, 수직 또는 종 가속도 센서, 조향각 센서 또는 차고 센서에서 감지되는 신호를 고장검출부(110)에 제공한다.
브레이크 센서(107)는 차량의 브레이크 온 또는 오프 상태를 감지하여 고장 검출부(110)에 제공한다.
고장 검출부(110)는 차속 센서(101)의 고장 여부를 판단할 수 있는 차속 기준값(제 1 기준값)과 차량의 주행 상태 기준값(제 2 기준값)이 저장되어 있다. 또한, 고장 검출부(110)에는 차량 거동 검출부(103)에서 제공되는 신호에서 잡음 또는 DC 옵셋(offset)의 제거가 필요한 경우 하이패스 필터 및 로우패스 필터를 구비할 수도 있다.
이러한 고장 검출부(110)는 차량 거동 검출부(103)에서 제공되는 차량 상태 정보인 신호를 필터링시키고, 필터링 신호에서 제 2 기준값을 초과한 부분이 있고 차속이 제 1 기준값 이하이고 브레이크 상태가 오프인 경우에 고장 신호를 발생시켜 제어부(120)에 제공한다.
또한, 고장 검출부(110)는 필터링 신호에서 제 2 기준값을 초과한 부분이 있고 차속이 제 1 기준값 이하이고 브레이크 상태가 오프이고 엔진 상태가 온 경우에도 고장 신호를 발생시켜 제어부(120)에 제공한다.
즉, 고장 검출부(110)는 차속 센서(101), 차량 거동 검출부(103) 및 브레이크 센서(107)에서 제공되는 정보를 이용하여 차속 센서(101)의 고장 유무를 판단할 수도 있고, 엔진 구동 검출부(105)에서 제공되는 정보를 더 포함시켜 차속 센서(101)의 고장 유무를 판단할 수 있다.
제어부(120)는 고장 검출부(110)에서 제공되는 고장 신호에 반응하여 차속센서(101)에서 제공되는 차속별로 액추에이터의 제어량을 결정하는 장치나 차속별 현가 장치, 조향 장치 등의 액추에이터의 제어량을 결정하는 장치의 제어 동작을 중지시킨다.
또한, 제어부(120)는 고장 검출부(110)에서 제공되는 고장 신호 발생 횟수를 카운트하는 카운터(120a)를 더 포함하며, 카운터(120a)는 고장 신호 발생 횟수가 기 설정된 수에 도달하면 경고 신호를 발생시켜 표시부(130)에 제공한다.
이러한 경고 신호는 LCD 또는 LED로 이루어진 표시부(130)를 통해 디스플레이 시켜 사용자에게 차속 센서(101)의 수리가 필요하다는 것을 알려준다.
본 발명에서는 차속 센서(101)의 고장 유무를 판단하기 위해 차속을 이용하는 것을 예로 들었지만, 일정 시간 동안 차속 센서(101)에서 제공되는 차속을 모니터링하여 차속의 변화율 값을 이용할 수도 있다.
이와 같은 구성을 갖는 전자 제어 시스템의 고장 검출 장치가 차속 센서의 고장 유무를 판단하는 과정은 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 고장 검출부(110)는 차속 센서(101)에서 감지된 차속을 수신하고, 수신된 차속이 제 1 기준값 이하인지를 판단한다(S200, S202).
단계 S202의 판단 결과, 수신된 차속이 제 1 기준값을 초과한 경우에 고장 검출부(110)는 단계 S200으로 돌아가 계속해서 차속 센서(101)로부터 차량의 차속 정보를 수신하고, 그렇지 않을 경우에 엔진 구동 검출부(105)로부터 수신된 정보를 토대로 엔진 상태가 온인지를 판단한다(S204).
단계 S204의 판단 결과, 엔진 상태가 오프인 경우에 고장 검출부(110)는 단계 S200으로 돌아가 계속해서 차속 센서(101)로부터 차속을 수신하고, 그렇지 않은 경우에 차량 거동 검출부(103)로부터 제공되는 차량 상태 정보인 신호를 필터링시키고, 필터링시킨 신호에 제 2 기준값을 초과한 부분이 있는지의 여부를 판단한다(S206, S208).
단계 S206의 판단 결과, 신호에 제 2 기준값을 초과한 부분이 없는 경우에 고장 검출부(110)는 단계 S200으로 돌아가 계속해서 차속 센서(101)로부터 차속을 수신하고, 그렇지 않은 경우에 브레이크 센서(107)에서 제공되는 정보를 토대로 브레이크 상태가 오프인지를 판단한다(S210).
단계 S210의 판단 결과, 브레이크 상태가 온인 경우에 고장 검출부(110)는 단계 S200으로 돌아가 계속해서 차속 센서(101)로부터 차속을 수신하고, 그렇지 않은 경우에 차속 센서(101)가 고장난 것으로 판단하여 고장 신호를 제어부(120)에 제공한다(S212).
제어부(120)는 고장 검출부(110)에서 제공되는 고장 신호에 반응하여 차속 센서(101)에서 제공되는 차속 정보를 토대로 제어 기능을 수행하는 장치의 구동을 중지시키기 위한 신호를 발생시켜 차속 정보를 토대로 제어 기능을 수행하는 장치의 구동을 중지시킨다(S214).
본 발명의 고장 검출 방법에서는 차속 센서(101)에서 제공되는 차속을 이용하여 차속 센서(101)의 고장을 판단하였지만, 다른 실시 예로 차속 센서(101)에서 제공되는 차속 정보를 일정 시간 동안 모니터링하여 차속 변화율을 산출하고, 산출된 차속 변화율을 이용할 수도 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 차속 정보, 차량 상태 정보, 브레이크 정보를 이용하여 차속 센서의 이상 유무를 검사하고 이상 발생시에 차속을 이용한 제어 장치의 기능을 중지시킴으로써, 차속을 이용한 제어 시스템의 오제어를 방지할 수 있다.

Claims (9)

  1. 차량의 차속 정보를 감지하여 송출하는 차속 센서와,
    상기 차량의 주행 상태 정보를 제공하는 차량 거동 검출부와,
    상기 차량 브레이크의 온 또는 오프 상태 정보를 제공하는 브레이크 센서와,
    상기 차속 센서의 고장 유무를 판단하기 위한 차속 기준값과 주행 상태 기준값이 설정되어 있으며, 상기 차속 정보가 차속 기준값 이하이고, 상기 주행 상태 정보와 주행 상태 기준값의 비교 결과 상기 주행 상태 정보에 상기 주행 상태 기준값을 초과한 부분이 존재하고, 상기 브레이크 상태가 오프인 경우에 고장 신호를 발생시키는 고장 검출부와,
    상기 고장 검출부에서 발생된 고장 신호에 따라 차속 관련 제어 기능을 중지시키는 제어부
    를 포함하는 전자 제어 시스템의 고장 검출 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 차량 거동 검출부는, 상기 차량의 수직 가속도 센서, 종방향 가속도 센서, 조향각 센서 및 차고 센서에서 제공되는 신호들 중에서 적어도 하나 이상을 이용하여 상기 차량의 상태 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 시스템의 고장 검출 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상가 전자 제어 시스템의 고장 검출 장치는,
    상기 차량 엔진의 온 또는 오프 상태를 검사하는 엔진 검출부를 더 포함하며,
    상기 고장 검출부는 상기 차속 정보가 차속 기준값 이하이고 상기 주행 상태정보에서 주행 상태값을 초과한 부분이 있고 상기 브레이크 상태가 오프이고 상기 차량의 엔진이 오프 상태인 경우에 고장 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 시스템의 고장 검출 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 고장 신호의 발생 수를 체크하고, 상기 고장 신호 발생 수가 기 설정된 수를 초과한 경우에 경고 신호를 송출하는 카운터를 포함하는 전자 제어 시스템의 고장 검출 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 전자 제어 시스템의 고장 검출 장치는,
    상기 제어부의 카운터에서 발생되는 경고 신호를 디스플레이하는 표시부를 더 포함하는 전자 제어 시스템의 고장 검출 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 고장 검출부는, 상기 차속 센서에서 제공되는 차속 정보를 기 설정된 시간 동안 모니터링하여 상기 시간 동안의 차속 변화율을 산출하고, 상기 차속 변화율과 기 설정된 값의 비교하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 시스템의 고장 검출 장치.
  7. 차속 센서의 고장 유무를 판단하기 위한 차속 기준값과 주행 상태 기준값이 설정된 전자 제어 시스템에서 차속 센서의 고장을 유무를 검출하는 방법에 있어서,
    차량의 차속 정보를 감지하여 제공하는 단계와,
    상기 차량의 주행 상태 정보를 제공하는 단계와,
    상기 차량 브레이크의 온 또는 오프 정보를 제공하는 단계와,
    상기 차속 정보가 차속 기준값 이하이고 상기 주행 상태 정보에 주행 상태 기준값을 초과한 부분이 있고 상기 브레이크 상태가 오프인 경우에 고장 신호를 발생시키는 단계와,
    상기 고장 검출부에서 발생된 고장 신호에 따라 차속 관련 제어 장치의 제어 기능을 중지시키는 단계
    를 포함하는 전자 제어 시스템의 고장 검출 방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 차량의 주행 상태 정보는, 상기 수직 가속도 센서, 종방향 가속도 센서, 차고 센서 또는 조향각 센서에서 제공되는 신호 중에서 적어도 하나 이상을 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하는 전자 제어 시스템의 고장 검출 방법.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상가 전자 제어 시스템의 고장 검출 방법은,
    상기 차량 엔진의 온 또는 오프 상태를 검사하는 단계를 더 포함하며,
    상기 고장 신호를 발생시키는 단계는 상기 차속 정보가 차속 기준값 이하이고 상기 주행 상태 정보에 주행 상태값을 초과한 부분이 있고 상기 브레이크 상태가 오프이고, 상기 차량의 엔진이 오프 상태인 경우에 고장 신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 전자 제어 시스템의 고장 검출 방법.
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