KR20120058879A - 가속페달 신호 오류 진단 장치 및 방법 - Google Patents

가속페달 신호 오류 진단 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

압전센서를 가속페달에 설치하여 측정한 가속페달의 변위와 ADC로부터 출력되는 가속페달 전압값을 이용하여 가속페달센서의 오작동을 진단하도록 한 가속페달 신호 오류 진단 장치 및 방법이 제시된다. 제시된 가속페달 신호 오류 진단 장치는, 가속페달의 변위를 전압값으로 변환하는 변환부; 가속페달의 실제 변위를 감지하는 감지부; 변환부에서 변환된 전압값과 감지부에서 감지한 실제 변위를 근거로 가속페달 신호의 오류 발생 여부를 판단하는 판단부; 및 판단부에서 가속페달 신호의 오류 발생으로 판단하면 정속 모드로 동작하도록 스로틀의 개도량을 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

가속페달 신호 오류 진단 장치 및 방법{Apparatus and method for diagnosing a fault of the accelerator signal}
본 발명은 가속페달 신호 오류 진단 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가속페달 센서 신호의 오작동 여부를 진단하는 가속페달 신호 오류 진단 장치 및 방법에 관한 것이다.
가속페달은 운전자의 조작에 의해 동작하여 기화기(카뷰레터)와 연동되어 기관으로 들어가는 가솔린과 공기의 양을 조절하는 장치이다.
엔진제어장치(즉, ECU)는 운전자에 의해 작동되는 가속페달에 따라 가솔린과 공기의 양을 조절하여 자동차의 엔진 출력을 제어하게 된다. 이를 위해, 가속페달의 변위를 감지하는 가속페달센서가 사용된다.
가속페달센서는 운전자에 의해 작동되는 가속페달의 변위에 따라 대응되는 전압 값을 출력하여 엔진제어장치에 인가한다. 그에 따라, 엔진제어장치는 가속페달센서의 신호에 따라 연료량 제어의 한 요소로 적용하여 엔진의 출력 토크를 제어함으로써, 차량의 주행을 제어한다.
가속페달센서를 활용한 전자제어 방식은, 구현방식이 기존의 엑셀 케이블 연결방식에 비해 복잡하여, 그에 따른 센서 고장이 빈번히 발생할 수 있다. 따라서, 가속페달센서의 오동작을 진단하는 진단 로직이 필요하다.
일반적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 진단 로직에서는 운전자에 의해 가속페달이 작동되면(S100), ADC에서 가속페달 작동에 따른 전압값으로 변환한다(S110). 즉, 종래의 진단 로직에서는 가속페달의 작동에 따라 가속페달센서에서 측정되는 변위를 ADC(Analog to Digital Convertor)에서 가속페달 전압신호를 디지털 값으로 변환한다. 종래의 진단 로직에서는 기변환된 전압값을 근거로 엔진 요구 토크를 설정하고(S120), 그에 따라 스로틀 개도량을 제어하여(S130), 엔진의 실제 토크를 제어한다(S140). 진단 로직에서는 가속페달 전압신호를 이용하여 가속페달센서의 오작동 여부를 진단한다.
하지만, 종래의 진단 로직에서는 노이즈, ADC의 이상작동 등으로 인해 가속페달의 변위와 페달 신호가 차이가 발생하여 엔진출력의 과다 또는 부족으로 인해 자동차의 제어에 있어 안전성이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 압전센서를 가속페달에 설치하여 측정한 가속페달의 실제 변위와 ADC로부터 출력되는 가속페달 전압값을 이용하여 가속페달센서의 오작동을 진단하도록 한 가속페달 신호 오류 진단 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 가속페달 신호 오류 진단 장치는, 가속페달의 작동에 따라 가속페달센서에서 측정되는 측정 변위를 전압값으로 변환하는 변환부; 가속페달의 실제 변위를 감지하는 감지부; 상기 변환부에서 변환된 전압값과 상기 감지부에서 감지한 실제 변위를 근거로 가속페달 신호의 오류 발생 여부를 판단하는 판단부; 및 상기 판단부에서 상기 가속페달 신호의 오류 발생으로 판단하면 정속 모드로 동작하도록 스로틀의 개도량을 제어하는 제어부를 포함한다.
상기 판단부는, 상기 실제 변위에 해당하는 전압값을 저장부로부터 검출하고, 상기 검출한 전압값에서 상기 변환된 전압값을 감산한 값의 절대값을 기준값과 비교하여 가속페달 신호의 오류 발생 여부를 판단한다.
상기 판단부는 상기 절대값이 상기 기준값 이상이면 가속페달 신호의 오류 발생으로 판단한다.
상기 감지부는 압전센서로 구성되어, 상기 가속페달에 설치된다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 가속페달 신호 오류 진단 방법은, 가속페달의 작동에 따라 가속페달센서에서 측정되는 측정 변위를 전압값으로 변환하는 단계; 가속페달의 실제 변위를 감지하는 단계; 상기 전압값과 상기 실제 변위를 근거로 가속페달 신호의 오류 발생 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단하는 단계에서 상기 가속페달 신호의 오류 발생으로 판단하면 정속 모드로 동작하도록 스로틀의 개도량을 제어하는 단계를 포함한다.
상기 판단하는 단계에서는, 상기 실제 변위에 해당하는 전압값에서 상기 변환된 전압값을 감산한 값의 절대값을 기준값과 비교하여 가속페달 신호의 오류 발생 여부를 판단한다.
상기 판단하는 단계에서는 상기 절대값이 상기 기준값 이상이면 가속페달 신호의 오류 발생으로 판단한다.
본 발명에 의하면 압전센서에서 측정한 가속페달의 변위와 ADC로부터 출력되는 가속페달 전압값을 이용하여 가속페달센서의 오작동을 진단함으로써, 노이즈, ADC의 이상작동 등으로 인해 가속페달의 변위와 페달 신호가 차이가 발생하는 것을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 가속페달의 변위와 페달 신호의 차이를 최소화함으로써, 엔진출력의 과다 또는 부족으로 인해 자동차의 제어에 있어 안전성이 저하되는 종래의 문제점을 해결할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 가속페달 신호 오류 진단 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가속페달 신호 오류 진단 장치를 설명하기 위한 블록도.
도 3은 도 2의 감지부를 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 가속페달 신호 오류 진단 방법을 설명하기 위한 흐름도.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 가속페달 신호 오류 진단 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 아래와 같다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가속페달 신호 오류 진단 장치를 설명하기 위한 블록도이고, 도 3은 도 2의 감지부를 설명하기 위한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 가속페달 신호 오류 진단 장치(200)는 감지부(210), 변환부(220), 판단부(230), 제어부(240), 저장부(250)를 포함한다.
감지부(210)는 가속페달(100)의 실제 변위를 감지한다. 즉, 감지부(210)는 압전센서를 이용한 센서로 구성되어 가속페달(100)의 변위를 측정한다. 이때, 감지부(210)는 가속페달(100)에 직접 설치되어 가속페달(100)의 실제 변위를 감지한다. 예를 들면, 도 3에 도시된 바와 같이, 감지부(210)는 페달축(120)의 하단부에 설치되어 가속페달(100)의 실제 변위를 감지하는 압전센서(212)로 구성된다. 감지부(210)는 압전센서(212)의 출력값을 통해 실제 가속페달(100)의 변위값을 측정하여 판단부(230)로 전송한다.
변환부(220)는 가속페달(100)의 작동에 따라 가속페달센서에서 측정되는 측정 변위를 전압값으로 변환한다. 즉, 변환부(220)는 ADC(Analog to Digital Convertor)로 구성되어, 가속페달센서에서 측정되는 측정 변위를 전압값(디지털 값)으로 변환한다.
판단부(230)는 감지부(210)로부터 수신한 가속페달(100)의 실제 변위와, 변환부(220)로부터 수신한 전압값을 근거로 가속페달 신호의 오류 여부를 판단한다. 이때, 판단부(230)는 전압값에서 실제 변위를 감산한 값의 절대값을 기준값과 비교하여 가속페달 신호의 오류 여부를 판단한다. 즉, 판단부(230)는 가속페달(100)의 실제 변위에 해당하는 전압값을 후술할 저장부(250)로부터 검출한다. 판단부(230)는 검출한 전압값에서 변환부(220)로부터의 전압값을 감산한 값의 절대값을 기준값과 비교하여 가속페달 신호의 오류 여부를 판단한다. 여기서, 판단부(230)는 절대값이 기준값 미만이면 정상으로 판단하고, 절대값이 기준값 이상이면 가속페달 신호의 오류 발생으로 판단한다.
제어부(240)는 판단부(230)에서 가속페달 신호가 정상인 것으로 판단하면 변환부(220)로부터의 전압값을 근거로 엔진 요구 토크를 도출한다. 제어부(240)는 엔진 요구 토크를 근거로 스로틀(300) 개도량을 제어하여 엔진의 실제 토크를 제어한다.
제어부(240)는 판단부(230)에서 가속페달 신호의 오류로 판단하면 스로틀(300)의 전원을 오프시키고, 스로틀(300)을 정속 모드(Limphome mode)의 개도량으로 복귀하도록 제어한다. 즉, 제어부(240)는 가속페달 신호의 오류 발생시 스로틀의 오프 제어를 통해 스로틀(300)의 개도량 제어를 통한 엔진 토크의 제어를 차단하여, 가속페달(100)의 가속시에도 실제 가속이 이루어지지 않는 정속 모드로 동작하도록 제어한다.
저장부(250)는 가속페달(100)의 변위와 그에 상응하는 전압값을 저장한다. 예를 들어, 저장부(250)는 가속페달(100)의 변위가 대략 30% 정도인 경우 대략 0V 내지 3V 정도의 전압값을 저장한다.
저장부(250)는 가속페달 신호의 오류 여부를 판단하는데 기준이 되는 기준값을 저장한다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 가속페달 신호 오류 진단 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 아래와 같다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 가속페달 신호 오류 진단 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
자동차의 가속을 위해 가속페달(100)이 작동하면(S200), 변환부(220)는 가속페달(100)의 작동에 따라 가속페달센서에서 측정되는 측정 변위를 전압값으로 변환한다(S210).
이와 함께, 감지부(210)는 가속페달(100)의 실제 변위를 측정한다(S220). 즉, 운전자가 가속페달(100)을 밟는 압력을 감지하여 가속페달(100)의 실제 변위를 감지한다.
다음으로, 판단부(230)는 감지부(210)로부터 수신한 가속페달(100)의 실제 변위와, 변환부(220)로부터 수신한 전압값을 근거로 가속페달 신호의 오류 여부를 판단한다(S230). 이때, 판단부(230)는 가속페달(100)의 실제 변위에 해당하는 전압값을 저장부(250)로부터 검출한다. 판단부(230)는 검출한 전압값에서 변환부(220)로부터의 전압값을 감산한 값의 절대값을 기준값과 비교하여 가속페달 신호의 오류 여부를 판단한다. 여기서, 판단부(230)는 절대값이 기준값 미만이면 정상으로 판단하고, 절대값이 기준값 이상이면 가속페달 신호의 오류 발생으로 판단한다.
판단부(230)에서 가속페달 신호가 정상인 것으로 판단하면(S230; 예), 제어부(240)는 가속페달(100)의 실제 변위(또는 변환부(220)에서 변환된 전압값)을 근거로 엔진 요구 토크를 설정하고(S240), 설정된 엔진 요구 토크를 근거로 스로틀(300)의 개도량을 제어하여(S250), 엔진의 실제 토크를 제어한다(S260).
여기서, 제어부(240)는 판단부(230)에서 가속페달 신호의 오류 발생으로 판단하면, 스로틀(300) 전원을 오프제어하고(S270), 스로틀(300)을 정속 모드에 해당하는 개도량으로 복귀하도록 제어한다(S280).
상술한 바와 같이, 복 발명에 의하면 압전센서에서 측정한 가속페달(100)의 변위와 ADC로부터 출력되는 가속페달(100) 전압값을 이용하여 가속페달(100)센서의 오작동을 진단함으로써, 노이즈, ADC의 이상작동 등으로 인해 가속페달(100)의 변위와 페달 신호가 차이가 발생하는 것을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 가속페달(100)의 변위와 페달 신호의 차이를 최소화함으로써, 엔진출력의 과다 또는 부족으로 인해 자동차의 제어에 있어 안전성이 저하되는 종래의 문제점을 해결할 수 있는 효과가 있다.
이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 다양한 형태로 변형이 가능하며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형예 및 수정예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.
100: 가속페달 200: 가속페달 신호 오류 진단 장치
210: 감지부 220: 변환부
230: 판단부 240: 제어부
250: 저장부 300: 스로틀

Claims (7)

  1. 가속페달의 작동에 따라 가속페달센서에서 측정되는 측정 변위를 전압값으로 변환하는 변환부;
    가속페달의 실제 변위를 감지하는 감지부;
    상기 변환부에서 변환된 전압값과 상기 감지부에서 감지한 실제 변위를 근거로 가속페달 신호의 오류 발생 여부를 판단하는 판단부; 및
    상기 판단부에서 상기 가속페달 신호의 오류 발생으로 판단하면 정속 모드로 동작하도록 스로틀의 개도량을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가속페달 신호 오류 진단 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 판단부는,
    상기 실제 변위에 해당하는 전압값을 저장부로부터 검출하고, 상기 검출한 전압값에서 상기 변환된 전압값을 감산한 값의 절대값을 기준값과 비교하여 가속페달 신호의 오류 발생 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 가속페달 신호 오류 진단 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 판단부는 상기 절대값이 상기 기준값 이상이면 가속페달 신호의 오류 발생으로 판단하는 것을 특징으로 하는 가속페달 신호 오류 진단 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 감지부는 압전센서로 구성되어, 상기 가속페달에 설치되는 것을 특징으로 하는 가속페달 신호 오류 진단 장치.
  5. 가속페달의 작동에 따라 가속페달센서에서 측정되는 측정 변위를 전압값으로 변환하는 단계;
    가속페달의 실제 변위를 감지하는 단계;
    상기 전압값과 상기 실제 변위를 근거로 가속페달 신호의 오류 발생 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 판단하는 단계에서 상기 가속페달 신호의 오류 발생으로 판단하면 정속 모드로 동작하도록 스로틀의 개도량을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가속페달 신호 오류 진단 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 판단하는 단계에서는,
    상기 실제 변위에 해당하는 전압값에서 상기 변환된 전압값을 감산한 값의 절대값을 기준값과 비교하여 가속페달 신호의 오류 발생 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 가속페달 신호 오류 진단 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 판단하는 단계에서는
    상기 절대값이 상기 기준값 이상이면 가속페달 신호의 오류 발생으로 판단하는 것을 특징으로 하는 가속페달 신호 오류 진단 방법.
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