KR20070052604A - Shock offset error detection method for yaw rate sensor in a vehicle - Google Patents

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Abstract

본 발명은 요우레이트센서의 충격 오프셋 에러 검출방법에 관한 것으로, 특히 본 발명은 차량의 실제 요우레이트와 차량모텔로부터 추정된 요우레이트값사이의 오차를 이용하여 오차가 차량이 안정한 상태와 불안정한 상태일 때 각각의 임계값을 연속하여 초과한 시간에 따라 요우레이트센서의 충격 오프셋 에러를 판단할 수 있어 차량의 안정성을 향상시킨다.The present invention relates to a method for detecting an impact offset error of a yaw rate sensor, and in particular, the present invention uses an error between the actual yaw rate of the vehicle and the yaw rate value estimated from the vehicle motel to indicate that the error is stable and unstable. At this time, the shock offset error of the yaw rate sensor can be determined according to the time when the respective threshold values are continuously exceeded, thereby improving the stability of the vehicle.

이를 위해 본 발명은 요우레이트센서로부터 요우레이트값을 검출하고, 검출된 요우레이트값의 변화량이 소정값 이상일 때, 차량의 모델로부터 운전자가 원하는 요우레이트값을 추정하고, 검출된 요우레이트값과 추정된 요우레이트값 사이의 오차를 산출하고, 산출된 오차로부터 차량이 안정된 상태인지 불안정한 상태인지를 판단하고, 차량이 안정된 상태일 때, 산출된 오차가 미리 설정된 안정임계값을 연속하여 소정시간이상 초과하거나, 차량이 불안정한 상태일 때, 상기 산출된 오차가 미리 설정된 불안정임계값을 연속하여 소정시간이상 초과하면, 상기 요우레이트센서를 충격 오프셋 에러로 판단하는 것을 특징으로 한다.To this end, the present invention detects the yaw rate value from the yaw rate sensor, estimates the desired yaw rate from the model of the vehicle when the amount of change in the detected yaw rate value is greater than or equal to the predetermined value, and detects the yaw rate value and the estimated yaw rate value. Compute the error between the calculated yaw rate value, determine whether the vehicle is in a stable state or unstable state from the calculated error, and when the vehicle is in a stable state, the calculated error continuously exceeds the preset stable threshold value for a predetermined time or more. Or, when the vehicle is in an unstable state, the yaw rate sensor is determined to be an impact offset error if the calculated error exceeds a preset instability threshold value for a predetermined time or more.

Description

요우레이트센서의 충격 오프셋 에러 검출방법 {SHOCK OFFSET ERROR DETECTION METHOD FOR YAW RATE SENSOR IN A VEHICLE}Shock Offset Error Detection Method of Yorate Sensor {SHOCK OFFSET ERROR DETECTION METHOD FOR YAW RATE SENSOR IN A VEHICLE}

도 1은 본 발명이 적용되는 전자식 주행안전 장치의 제어블록도이다.1 is a control block diagram of an electronic driving safety apparatus to which the present invention is applied.

도 2a, 2b는 본 발명에 따른 요우레이트센서의 충격 오프셋 에러를 검출하는 방법을 설명하기 위한 제어흐름도이다.2A and 2B are control flowcharts illustrating a method of detecting an impact offset error of the yaw rate sensor according to the present invention.

*도면의 주요 기능에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main functions of the drawings *

10a 내지 10d : 휠 속도센서 11 : 조향각센서10a to 10d: wheel speed sensor 11: steering angle sensor

12 : 요우레이트센서 13 : 횡가속도센서12: yaw rate sensor 13: lateral acceleration sensor

20 : ESP 제어부 30 : ABS 제어블럭20: ESP control unit 30: ABS control block

31 : TCS 제어블럭 40 : 경고출력부31: TCS control block 40: warning output

본 발명은 요우레이트센서의 충격 오프셋 에러(shock offset error) 검출방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for detecting a shock offset error of a yaw rate sensor.

일반적으로, 전자식 주행안전 장치(Electronic Stability Program ; 이하 ESP라 칭함)는 차량의 주행자세를 최적으로 제어하기 위한 장치로, 제동시에 차바 퀴의 잠김을 막는 안티록 브레이크 시스템(Anti-Lock Brake System ; ABS)의 차세대 장치이다. ESP는 차량이 미끄러지려고 할 때 안정성을 유지하기 위해 순간적으로 네 바퀴를 각각 독립적으로 제어하여 건조한 노면, 빗길, 자갈길, 눈길 등에서 주행안정성을 강화해 준다.In general, the Electronic Stability Program (ESP) is an apparatus for optimally controlling the driving posture of a vehicle, and is an anti-lock brake system (Anti-Lock Brake System) to prevent the wheel from being locked during braking. ABS) is the next generation device. ESP instantly controls each of the four wheels independently for stability when the vehicle is about to slide, enhancing driving stability on dry roads, rain, gravel and snow.

이러한 ESP는 휠 속도센서, 압력센서, 조향각센서, 횡가속도센서 등과 같은 차량의 센서로부터 추정된 운전자가 원하는 요우레이트값과, 요우레이트센서를 통해 검출된 차량의 실제 요우레이트값을 비교하여 차량의 상태가 차량이 선회하는 방향의 내측으로 쏠리게 되는 오버스티어인지, 차량이 선회되는 방향의 바깥쪽으로 벗어나게 되는 언더스티어인지를 판단하여 오버스티어시에는 차량이 선회되는 방향의 외측 휠에 브레이크 액압을 가압하고, 언더스티어시에는 내측 휠에 브레이크 액압을 가압하여 차량의 자세제어를 수행함으로서 차량의 안정성을 확보한다.The ESP compares the actual yaw rate of the vehicle detected by the yaw rate sensor with the driver's desired yaw rate estimated from the vehicle's sensors such as wheel speed sensor, pressure sensor, steering angle sensor and lateral acceleration sensor. Determines whether the state is oversteer that is inward of the vehicle's turning direction or understeer that is outward of the vehicle's turning direction.In case of oversteering, brake pressure is applied to the outer wheel in the direction of the vehicle's turning. In the case of understeer, the brake pressure is applied to the inner wheel to control the attitude of the vehicle, thereby ensuring stability of the vehicle.

따라서, ESP에서는 요우레이트센서의 신뢰성을 확보 및 EPS 제어시 요우레이트센서가 중요한 요소로 사용된다. 이로 인해, 요우레이트센서를 통해 검출된 요우레이트값에 에러가 발생하게 되면, 오버스티어 또는 언더스티어를 오판할 수 있으므로, 부적절한 모멘트 제어를 수행하게 되어 차량의 안정성을 해칠 수 있는 문제점이 있다.Therefore, in the ESP, the yaw rate sensor is used as an important factor in securing the reliability of the yaw rate sensor and controlling the EPS. Therefore, when an error occurs in the yaw rate value detected through the yaw rate sensor, the oversteer or understeer may be misjudged, and thus there is a problem that improper moment control may be performed to impair the stability of the vehicle.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 요우레이트센서로부터 검출된 차량의 실제 요우레이트값의 충격 오프셋 에러여부를 정확히 검출하여 요우레이트센서의 신뢰성을 확보할 수 있는 요우레이트센서의 충격 오 프셋 에러 검출방법을 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above-mentioned problems, an object of the present invention is to accurately detect whether the impact offset error of the actual yaw rate value of the vehicle detected from the yaw rate sensor to ensure the reliability of the yaw rate sensor It provides a method of detecting a shock offset error of a sensor.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 요우레이트센서의 충격 오프셋 에러 검출방법은 요우레이트센서로부터 요우레이트값을 검출하고, 상기 검출된 요우레이트값의 변화량이 소정값 이상일 때, 차량의 모델로부터 운전자가 원하는 요우레이트값을 추정하고, 상기 검출된 요우레이트값과 추정된 요우레이트값 사이의 오차를 산출하고, 상기 산출된 오차로부터 차량이 안정된 상태인지 불안정한 상태인지를 판단하고, 차량이 안정된 상태일 때, 상기 산출된 오차가 미리 설정된 안정임계값을 연속하여 소정시간이상 초과하거나, 차량이 불안정한 상태일 때, 상기 산출된 오차가 미리 설정된 불안정임계값을 연속하여 소정시간이상 초과하면, 상기 요우레이트센서를 충격 오프셋 에러로 판단하는 것을 특징으로 한다.The impact offset error detection method of the yaw rate sensor of the present invention for achieving the above object is to detect the yaw rate value from the yaw rate sensor, and when the amount of change of the detected yaw rate value is more than a predetermined value, the driver from the model of the vehicle Estimates a desired yaw rate value, calculates an error between the detected yaw rate value and the estimated yaw rate value, determines whether the vehicle is in a stable state or an unstable state, and determines that the vehicle is in a stable state. When the calculated error exceeds a preset stable threshold value continuously for a predetermined time or more, or when the vehicle is in an unstable state, when the calculated error continuously exceeds a preset unstable threshold value for a predetermined time or more, the yaw rate The sensor may be determined to be an impact offset error.

상기 차량의 모델로부터 추정된 운전자가 원하는 요우레이트값은 전륜의 속도차, 후륜의 속도차, 조향각, 또는 횡가속도를 이용하여 각각 산출된 요우레이트값 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.The driver's desired yaw rate value estimated from the model of the vehicle may be any one of the yaw rate values calculated using the speed difference of the front wheel, the speed difference of the rear wheel, the steering angle, or the lateral acceleration.

차량의 속도가 소정속도이상일 때, 상기 검출된 요우레이트값이 순간적으로 미리 설정된 값 이상인 경우, 상기 요우레이트센서를 충격 오프셋 에러로 판단하는 것을 더 특징으로 한다.The yaw rate sensor may be determined to be an impact offset error when the detected yaw rate value is momentarily greater than or equal to a preset value when the speed of the vehicle is greater than or equal to a predetermined speed.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 본 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용되는 전자식 주행안전 장치는 전반 적인 제어를 수행하는 ESP 제어부(20)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the electronic driving safety apparatus to which the present invention is applied includes an ESP control unit 20 for performing overall control.

이 ESP 제어부(20)의 입력측에는 각 바퀴의 속도를 검출하는 휠 속도센서(10a 내지 10d)와, 차량의 조향각을 검출하는 조향각센서(11)와, 차량의 요우레이트를 검출하는 요우레이트센서(12)와, 차량의 횡가속도를 검출하는 횡가속도센서(13)와, 전기적으로 연결된다.The input side of the ESP control unit 20 includes wheel speed sensors 10a to 10d for detecting the speed of each wheel, a steering angle sensor 11 for detecting the steering angle of the vehicle, and a yaw rate sensor for detecting the yaw rate of the vehicle ( 12), and the lateral acceleration sensor 13 for detecting the lateral acceleration of the vehicle, it is electrically connected.

또한, EPS 제어부(20)의 출력측에는 ESP 제어부(20)의 제어신호에 따라, 각 휠 실린더에 제공되는 제동압을 조절하는 ABS 제어블록(30)과, 차량의 엔진출력을 조절하는 TCS 제어블록(31)과, 요우레이트센서(12)의 충격 오프셋 에러를 경고하기 위한 경고출력부를 포함한다.In addition, the output side of the EPS control unit 20 according to the control signal of the ESP control unit 20, the ABS control block 30 for adjusting the braking pressure provided to each wheel cylinder, and the TCS control block for adjusting the engine output of the vehicle 31, and a warning output section for warning the shock offset error of the yaw rate sensor 12.

상기한 ESP 제어부(20)는 요우레이트센서(12)로부터 검출된 실제 요우레이트값과,, 전륜 속도차, 후륜 속도차, 조향각, 횡가속도를 이용하여 차량의 모델로부터 추정된 운전자가 원하는 요우레이트값사이의 오차를 산출하고, 산출된 오차에 따라 차량이 안정한 상태인지 불안정한상태인지를 판단하고, 안정된 상태인 경우에는 산출된 오차가 미리 설정된 안정임계값을 연속하여 초과한 시간에 따라 요우레이트센서(12)의 충격 오프셋 에러를 판단하고, 불안정한 상태인 경우에는 산출된 오차가 미리 설정된 불안정임계값을 연속하여 초과한 시간에 따라 요우레이트센서(12)의 충격 오프셋 에러를 판단한다. 또한, ESP 제어부(20)는 요우레이트센서(12)의 충격 오프셋 에러로 판단된 경우, 이를 경고출력부(40)를 통해 사용자에게 경고하여 이에 대처할 수 있도록 한다.The ESP control unit 20 uses the actual yaw rate value detected by the yaw rate sensor 12, the front wheel speed difference, the rear wheel speed difference, the steering angle, and the yaw rate desired by the driver estimated from the model of the vehicle. Calculates the error between the values, and determines whether the vehicle is stable or unstable according to the calculated error, and in the case of a stable state, the yaw rate sensor according to the time when the calculated error continuously exceeds the preset stable threshold value The impact offset error of (12) is determined, and in the case of an unstable state, the impact offset error of the yaw rate sensor 12 is determined according to the time when the calculated error continuously exceeds a preset instability threshold value. In addition, when it is determined that the impact offset error of the yaw rate sensor 12, the ESP control unit 20 warns the user through the warning output unit 40 to cope with this.

도 2a와 도 2b를 참고하여 좀더 자세히 살펴보면, 먼저, ESP 제어부(20)는 각 휠 속도센서(10a 내지 10d)를 통해 검출된 각 휠 속도를 이용하여 차속을 검출한다.2A and 2B, the ESP controller 20 detects a vehicle speed by using each wheel speed detected through each wheel speed sensor 10a to 10d.

그리고, 단계 S101에서 EPS 제어부(20)는 검출된 차속이 일예로, 15KPH이상인지를 판단한다. 만약, 15KPH이상이면, 단계 S102에서 EPS 제어부(20)는 요우레이트센서(12)로부터 요우레이트값을 검출한다.In operation S101, the EPS control unit 20 determines whether the detected vehicle speed is, for example, 15 KPH or more. If more than 15 KPH, the EPS control unit 20 detects the yaw rate value from the yaw rate sensor 12 in step S102.

그리고, 단계 S103에서 ESP 제어부(20)는 검출된 요우레이트값의 변화량의 크기를 판단하여, 검출된 요우레이트값의 변화량이 소정값(A)(일예로, 4deg/sec)보다 적으면, 단계 S102로 리턴하여 단계 S102를 반복 수행한다.Then, in step S103, the ESP control unit 20 determines the magnitude of the change amount of the detected yaw rate value, and if the amount of change in the detected yaw rate value is smaller than the predetermined value A (for example, 4deg / sec), the step Returning to S102, step S102 is repeated.

만약, 단계 S103에서의 판단결과 검출된 요우레이트값의 변화량이 충격 오프셋 에러 판단을 위해 미리 설정된 임계값(B)보다 크면, 요우레이트센서(12)에 갑작스러운 충격 오프셋이 발생된 것이므로, 에러로 인식하여 ESP 제어부(20)는 단계 S113으로 이동하여 요우레이트센서(12)를 충격 오프셋 에러로 판단한 후 단계 S114에서 상기한 에러사실을 경고출력부(40)를 통해 출력하여 사용자에게 경고한다.If the amount of change in the detected yaw rate value in step S103 is greater than the preset threshold B for judging the impact offset error, a sudden shock offset is generated in the yaw rate sensor 12, and thus, an error may occur. After recognizing, the ESP controller 20 moves to step S113 to determine the yaw rate sensor 12 as a shock offset error, and then outputs the above-mentioned error fact through the warning output unit 40 in step S114 to warn the user.

한편, 단계 S103에서의 판단결과 검출된 요우레이트값의 변화량이 소정값(A)(일예로, 4deg/sec) 보다 크고, 상기한 임계값(B)보다 적으면, 단계 S104에서 ESP 제어부(20)는 차량의 모델로부터 운전자가 원하는 요우레이트값을 추정한다. 이때, ESP 제어부(20)는 운전자가 원하는 요우레이트값을, 전륜측 휠 속도센서(10a,10b)로부터 검출된 전륜의 휠 속도로부터 전륜의 속도차를 이용하여 추정하거나, 후륜측 휠 속도센서(10c,10d)로부터 검출된 후륜의 휠 속도로부터 후륜의 속도차를 이용하여 추정하거나, 조향각센서(11)로부터 검출된 조향각을 이용 하여 추정하거나, 횡가속도센서(13)로부터 검출된 횡가속도를 이용하여 추정한다.On the other hand, if the amount of change in the yaw rate value detected as a result of the determination in step S103 is larger than the predetermined value A (for example, 4 deg / sec) and smaller than the threshold value B described above, the ESP controller 20 in step S104. ) Estimates the desired yaw rate value from the model of the vehicle. At this time, the ESP control unit 20 estimates the yaw rate value desired by the driver using the speed difference between the front wheels from the wheel speeds of the front wheels detected by the front wheel speed sensors 10a and 10b, or the rear wheel speed sensor ( Estimates using the speed difference of the rear wheels from the wheel speed of the rear wheels detected from 10c, 10d), estimates using the steering angle detected from the steering angle sensor 11, or uses the lateral acceleration detected from the lateral acceleration sensor 13 Estimate by

그리고, 단계 S105에서, ESP 제어부(20)는 단계 S102에서 검출된 실제 요우레이트값(P)과 단계 S104에서 추정된 요우레이트값(P')사이의 오차(△P)를 산출한다.Then, in step S105, the ESP control unit 20 calculates an error DELTA P between the actual yaw rate value P detected in step S102 and the yaw rate value P 'estimated in step S104.

그런 후 단계 S106에서 ESP 제어부(20)는 산출된 오차(△P)의 정도에 따라 차량이 안정한 상태인지 불안정한 상태인지를 판단한다.Then, in step S106, the ESP control unit 20 determines whether the vehicle is in a stable state or in an unstable state according to the calculated degree ΔP.

단계 S106에서의 판단결과 차량이 안정한 상태인 경우, 단계 S107에서 EPS 제어부(20)는 오차(△P)가, 차량이 안정한 상태인 경우에 대해서 미리 설정된 안정임계값을 초과하는지를 판단한다.As a result of the determination in step S106, when the vehicle is in a stable state, in step S107, the EPS control unit 20 determines whether the error DELTA P exceeds a preset stable threshold value when the vehicle is in a stable state.

단계 S107에서의 판단결과 오차(△P)가 미리 설정된 안정임계값을 초과하면, EPS 제어부(20)는 단계 S108에서 오차(△P)가 미리 설정된 안정임계값을 소정시간 이상 연속하여 초과하였는지를 판단하고, 소정시간 이상 연속하여 초과하였으면, 단계 S109에서 요우레이트센서(12)를 충격 오프셋 에러로 판단한 후 단계 S110에서 상기한 에러사실을 경고출력부(40)를 통해 출력하여 사용자에게 경고한다.If the result of the determination in step S107 exceeds the predetermined stable threshold value, the EPS control unit 20 determines whether the error ΔP has continuously exceeded the predetermined stable threshold value for more than a predetermined time in step S108. And, if it exceeds continuously for a predetermined time, the yaw rate sensor 12 is determined as a shock offset error in step S109, and in step S110, the above-mentioned error fact is output through the warning output unit 40 to warn the user.

마찬가지로, 단계 S106에서의 판단결과 차량이 불안정한 상태인 경우, 단계 S111에서 EPS 제어부(20)는 오차(△P)가, 차량이 불안정한 상태인 경우에 대해서 미리 설정된 불안정임계값을 초과하는지를 판단한다.Similarly, when the determination result in step S106 is that the vehicle is in an unstable state, in step S111, the EPS control unit 20 determines whether the error ΔP exceeds a preset instability threshold value when the vehicle is in an unstable state.

단계 S111에서의 판단결과 오차(△P)가 미리 설정된 불안정임계값을 초과하면, EPS 제어부(20)는 단계 S1112에서 오차(△P)가 미리 설정된 불안정임계값을 소정시간 이상 연속하여 초과하였는지를 판단하고, 소정시간 이상 연속하여 초과하였 으면, 단계 S1113에서 요우레이트센서(12)를 충격 오프셋 에러로 판단한 후 단계 S114에서 상기한 에러사실을 경고출력부(40)를 통해 출력하여 사용자에게 경고한다.If the error? P exceeds the predetermined instability threshold in step S111, the EPS control unit 20 determines whether the error? P has continuously exceeded the preset instability threshold for more than a predetermined time in step S1112. If it exceeds the predetermined time continuously, the yaw rate sensor 12 is determined to be an impact offset error in step S1113, and then the above-mentioned error is output through the warning output unit 40 in step S114 to warn the user.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 차량의 실제 요우레이트와 차량모텔로부터 추정된 요우레이트값사이의 오차를 이용하여 오차가 차량이 안정한 상태와 불안정한 상태일 때 각각의 임계값을 연속하여 초과한 시간에 따라 요우레이트센서의 충격 오프셋 에러를 판단할 수 있어 사용자가 이에 대처할 수 있도록 함으로서 차량의 안정성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention utilizes an error between the actual yaw rate of the vehicle and the yaw rate value estimated from the vehicle motel to continuously exceed the respective threshold values when the vehicle is in a stable and unstable state. As the shock offset error of the yaw rate sensor can be determined according to time, the user can cope with this, thereby improving the stability of the vehicle.

Claims (3)

요우레이트센서로부터 요우레이트값을 검출하고,The yaw rate value is detected from the yaw rate sensor, 상기 검출된 요우레이트값의 변화량이 소정값 이상일 때, 차량의 모델로부터 로부터 운전자가 원하는 요우레이트값을 추정하고,When the amount of change in the detected yaw rate value is equal to or greater than a predetermined value, the yaw rate value desired by the driver is estimated from the model of the vehicle, 상기 검출된 요우레이트값과 추정된 요우레이트값 사이의 오차를 산출하고,Calculating an error between the detected yaw rate value and the estimated yaw rate value, 상기 산출된 오차로부터 차량이 안정된 상태인지 불안정한 상태인지를 판단하고,It is determined whether the vehicle is stable or unstable from the calculated error, 차량이 안정된 상태일 때, 상기 산출된 오차가 미리 설정된 안정임계값을 연속하여 소정시간이상 초과하거나, 차량이 불안정한 상태일 때, 상기 산출된 오차가 미리 설정된 불안정임계값을 연속하여 소정시간이상 초과하면, 상기 요우레이트센서를 충격 오프셋 에러로 판단하는 것을 특징으로 하는 요우레이트센서의 충격 오프셋 에러 검출방법.When the vehicle is in a stable state, the calculated error continuously exceeds a preset stable threshold value for more than a predetermined time, or when the vehicle is in an unstable state, the calculated error continuously exceeds the preset instability threshold value for a predetermined time or more. The shock offset error detection method of the yaw rate sensor, characterized in that for determining the yaw rate sensor as a shock offset error. 제1항에 있어서, 상기 차량의 모델로부터 추정된 운전자가 원하는 요우레이트값은 전륜의 속도차, 후륜의 속도차, 조향각, 또는 횡가속도를 이용하여 각각 산출된 요우레이트값 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 요우레이트센서의 충격 오프셋 에러 검출방법.The method of claim 1, wherein the driver's desired yaw rate estimated from the model of the vehicle is any one of the yaw rate calculated using the speed difference of the front wheel, the speed difference of the rear wheel, the steering angle, or the lateral acceleration. Shock offset error detection method of the yaw rate sensor. 제1항에 있어서, 차량의 속도가 소정속도이상일 때, 상기 검출된 요우레이트 값이 순간적으로 미리 설정된 값 이상인 경우, 상기 요우레이트센서를 충격 오프셋 에러로 판단하는 것을 더 특징으로 하는 요우레이트센서의 충격 오프셋 에러 검출방법.The yaw rate sensor of claim 1, wherein the yaw rate sensor is determined to be an impact offset error when the detected yaw rate value is momentarily greater than or equal to a predetermined value when the vehicle speed is equal to or greater than a predetermined speed. Shock offset error detection method.
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