KR20150125235A - Method for sensing air-gap error in a wheel speed sensor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차륜에 설치되는 휠 속도센서의 에어갭 진단방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 차량의 사륜이 모두 고장난 경우를 검출할 수 있는 휠 속도센서의 에어갭 진단방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method of diagnosing an air gap of a wheel speed sensor mounted on a wheel, and more particularly, to a method of diagnosing an air gap of a wheel speed sensor capable of detecting when all four wheels of a vehicle have failed.
일반적으로, 휠 속도센서는 차륜과 일체로 구성되며 로터와 폴피스로 이루어져 있다. 로터는 외주면에 톱니형상의 치차가 형성되어 회전 시 이 치차가 폴피스에 자계변화를 일으키고, 이 자계변화를 전기적 신호로 변환하여 검출하면 차륜속도를 구할 수 있다. Generally, the wheel speed sensor is constructed integrally with the wheel and consists of a rotor and a pole piece. The rotor has a sawtooth-shaped gear on the outer circumferential surface. When the rotor rotates, the tooth changes its magnetic field on the pole piece. When the magnetic field is converted into an electrical signal and detected, the wheel speed can be obtained.
폴피스와 로터는 그 사이에 통상 0.3㎜ 내지 1㎜정도의 에어갭을 갖도록 조립된다. 이러한 에어갭이 외부로부터 가해지는 힘에 의해 변화되거나 폴피스의 센싱각이 틀어지면 정상적인 차륜속도를 검출할 수 없다. The pole piece and the rotor are assembled with an air gap of about 0.3 mm to 1 mm therebetween. If such an air gap is changed by a force externally applied or the sensing angle of the pole piece is changed, a normal wheel speed can not be detected.
차륜속도는 안정된 브레이크 성능을 확보하기 위한 ABS 시스템(Anti-lock Brake System) 및 구동륜의 과도한 슬립을 억제하여 자동차의 방향 안전성과 구동력을 확보하기 위한 TCS 시스템(Traction Control System)에서 구동륜을 제어하는 데 기본정보로 이용되기 때문에 검출된 차륜속도는 신뢰할 수 있어야 한다. 따라서, 차륜속도를 검출하는 휠 속도센서의 에어갭 불량여부에 대한 판단은 매우 중요하다. The wheel speed is controlled by the ABS system (Anti-lock Brake System) to ensure stable brake performance and the TCS system (Traction Control System) to secure the directional safety and driving force of the vehicle by suppressing excessive slip of the drive wheel The detected wheel speed must be reliable because it is used as basic information. Therefore, it is very important to judge whether or not the air gap of the wheel speed sensor for detecting the wheel speed is defective.
본 발명의 실시 예에 따른 휠 속도센서의 에어갭 진단방법은 네 개 차륜이 모두 에어갭 불량일 경우를 판단할 수 있도록 한다.The method of diagnosing an air gap of a wheel speed sensor according to an embodiment of the present invention can determine when all four wheels are defective in air gap.
본 발명의 일 측면에 따르면, 차륜속도를 검출하기 위해 각각의 차륜에 마련되는 휠 속도센서의 에어갭 불량을 진단하는 방법에 있어서, 차량이 주행 중임을 판단하는 단계; 휠 속도센서에서 각 휠의 차륜속도를 검출하는 단계; 및 차량이 주행 중이고 네 개의 휠 속도센서에서 검출된 차륜속도가 모두 0이면 네 개의 휠 속도센서 에어갭이 모두 불량이라고 판단하는 단계;를 포함하는 휠 속도센서의 에어갭 진단방법이 제공될 수 있다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method of diagnosing an air gap defect of a wheel speed sensor provided in each wheel for detecting a wheel speed, comprising: determining that the vehicle is running; Detecting a wheel speed of each wheel from a wheel speed sensor; And judging that all four wheel speed sensor air gaps are defective when the vehicle is running and the wheel speeds detected by the four wheel speed sensors are both zero, a method of diagnosing an air gap of a wheel speed sensor may be provided .
또한, 상기 차량이 주행 중임을 판단하는 단계는 차량의 엔진 속도를 검출하는 단계와, 가속 페달의 위치를 검출하는 단계를 포함할 수 있다. Further, the step of determining that the vehicle is running may include detecting an engine speed of the vehicle, and detecting a position of the accelerator pedal.
또한, 변속기가 'P' 또는 'N'에 있는 지를 판단하는 단계, 브레이크 페달(Brake Pedal)을 밟고 있는 지를 판단하는 단계, 및 주차 브레이크(Parking Brake)가 체결 되어 있는 지를 판단하는 단계 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. It is also possible to determine whether the transmission is in 'P' or 'N', determining whether the brake pedal is depressed, and determining whether the parking brake is engaged As shown in FIG.
본 발명의 실시 예에 따른 휠 속도센서의 에어갭 진단방법은 엔진의 주행 여부를 판단하고, 주행 중일 경우 사륜의 휠 속도센서를 통해 검출된 속도가 모두 0이면 사륜이 모두 에어갭 불량으로 인지할 수 있어 차량의 안전 운행을 도모할 수 있다. The method for diagnosing an air gap of a wheel speed sensor according to an embodiment of the present invention determines whether or not the engine is running. If all of the detected velocities through the wheel speed sensors of the four wheels are 0 when the vehicle is running, So that the safe operation of the vehicle can be achieved.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 휠 속도센서의 에어갭 진단을 위한 차량 브레이크 시스템의 제어 계통을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 휠 속도센서의 에어갭 진단에 이용되는 차륜 속도센서의 구조를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 휠 속도센서의 에어갭 진단 방법을 도시한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 휠 속도센서의 에어갭 진단 방법에 있어서 예외 판단을 도시한 흐름도이다. 1 is a block diagram schematically showing a control system of a vehicle brake system for diagnosing an air gap of a wheel speed sensor according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a structure of a wheel speed sensor used for air gap diagnosis of a wheel speed sensor according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a method of diagnosing an air gap of a wheel speed sensor according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart showing an exception judgment in the air gap diagnosis method of the wheel speed sensor according to the embodiment of the present invention.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.
먼저, 도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 에어갭을 진단하기 위한 차량의 브레이크 제어 계통을 도시한 블록도이다. 1 is a block diagram showing a brake control system of a vehicle for diagnosing an air gap according to an embodiment of the present invention.
도면을 참조하면, 본 실시 예에 따른 차량의 브레이크 제어 시스템은 각 휠에 마련되는 차륜 속도센서(S1-S4)와, 차량의 전자 제어부(ECU)(10)와, 브레이크 유압 회로(20)를 포함한다. Referring to the drawings, a vehicle brake control system according to the present embodiment includes a wheel speed sensor S1-S4 provided for each wheel, an electronic control unit (ECU) 10 of the vehicle, and a brake
전자 제어부(10)는 인터페이스 회로(11), 펄스 처리 회로(12), 중앙 연산 장치(13), 솔레노이드 구동 회로(14), 모터 릴레이 구동 회로(15), 및 경고등 릴레이 구동 회로(16)를 포함한다.The
차륜 속도센서(S1-S4)는 출력신호로 교류 전압 신호를 출력하며, 이 신호는 인터페이스 회로(11)에서 펄스로 변환되고, 펄스 처리 회로(12)에서 펄스의 계수 및 계산이 행해진다.The wheel speed sensors S1 to S4 output an AC voltage signal as an output signal, which is converted into a pulse by the
중앙 연산 장치(13)는 펄스 처리 회로(12)에서 계산된 수치를 미리 짜여진 프로그램에 따라 연산, 분석, 및 판정하며, 그 결과에 근거해서 솔레노이드 구동 회로(14) 및 모터 릴레이 구동 회로(15), 경고등 릴레이 구동 회로(15)에 지령을 발하여 후술하는 브레이크 유압 회로(20)의 노말 오픈 밸브(NO), 노말 클로즈 밸브(NC), 모터 릴레이(MR), 경고등 릴레이(WR) 등을 구동한다.The
또한, 중앙 연산 장치(13)는 차륜 속도센서(S1-S4)로부터 발생하는 펄스 신호의 상태 정보를 통해 차륜 속도센서(S1-S4)의 고장을 검출하고, 그 결과에 의거해서 경고등 릴레이 구동 회로(16)에 지령을 발하여 경고등(30)을 점등할 수 있다.The
브레이크 유압 회로(20)는 마스터 실린더(21)로부터 휠 실린더(W)로 공급되는 브레이크 액압을 조절하기 위해 노말 오픈 밸브(22) 및 노말 클로즈 밸브(23)와, 모터(24)와, 펌프(25)와, 저압 및 어큐뮬레이터(26,27)를 포함하여, 중앙 연산 장치(13)의 지령에 의해 개폐 동작하면서 휠의 제동을 수행한다. 브레이크 유압 회로(20)의 상세한 제동 동작은 통상의 기술자에게 공지된 기술이므로 자세한 설명은 생략한다. The brake
도 2는 본 발명의 실시 예에 적용되는 차륜 속도센서의 구조를 나타낸 도면이다. 도면에 도시한 바와 같이 같이, 차륜 속도센서(S1-S4)는 자성체인 폴피스(41)와, 이 폴피스(41)와 소정거리(Δt) 이격(이하 에어갭이라 한다)되도록 차륜에 장착되어 회전하는 로터(50)로 이루어진다. 폴피스 구성에서 미설명 부호 42는 코일, 43은 영구 자석, 44는 신호 인출선이다.2 is a view showing a structure of a wheel speed sensor applied to an embodiment of the present invention. As shown in the drawing, the wheel speed sensors S1 to S4 are mounted on the wheel so as to be spaced apart from the
로터(50)는 외주 면에 다수의 톱니 형상의 치차(51)가 형성되는데, 회전시 이 치차(51)가 폴피스(41)에 자계 변화를 일으켜 교류 신호가 출력되도록 하며, 이 교류 신호로부터 펄스 신호가 만들어져 중앙 연산 장치(13)에 제공된다. 펄스 신호의 펄스폭은 차륜 속도에 반비례하는데, 차륜 속도가 증가할수록 펄스폭은 작아지고, 반대로 차륜 속도가 감소할수록 펄스폭은 증가한다. The
만일, 로터(50)의 외주 면에 파손된 치차(52)가 있으면, 폴피스(41)와 자계 변화를 일으키지 못하여 파손된 부분에서는 교류 신호가 출력되지 않기 때문에 정확한 차륜 속도가 검출되지 않은 경우가 발생할 수 있다. 또한, 치차(51)의 톱니와 톱니 사이에 이물질(53)이 부착되는 경우에도 정확한 주기의 교류 신호가 발생하지 못하기 때문에, 이로 인해 펄스 신호의 펄스폭이 크게 또는 작게 변화하면서 정확한 차륜 속도의 검출이 불가능해질 수 있다. 또한, 로터(50)가 파열되어 끊어진 경우, 해당 부분의 이웃한 두 톱니 사이의 간격이 정상 간격보다 다소 크게 벌어져도 정확한 차륜 속도가 검출되지 않은 경우가 발생한다.If there is a
즉, 어느 하나의 치차가 파손된 경우 이웃한 두 치차 사이의 간격(tb)은 정상적인 치차 사이의 간격(tn)에 비해 상당히 넓어지고 이 부분에서 발생하는 펄스 신호의 주기도 그 간격에 비례해서 함께 증가하기 때문에 정확한 차륜 속도가 검출되지 않을 수 있다. That is, when one of the gears is broken, the interval tb between two neighboring gears becomes considerably wider than the interval tn between the normal gears, and the period of the pulse signal generated at this portion also increases in proportion to the interval The correct wheel speed may not be detected.
한편, 폴피스(41)와 치차(51)는 통상 0.3㎜ 내지 1㎜정도의 에어갭(ΔT)을 갖도록 조립된다. 이러한 에어갭이 외부로부터 가해지는 어떤 힘에 의하여 변화하거나 폴피스(41)의 센싱 각이 틀어지면 주행 중 차륜 속도가 검출되지 않을 수 있다. 예를 들면, 에어갭이 정상 거리보다 멀어지면 신호가 검출되지 않아 0으로 출력된다. On the other hand, the
따라서 중앙 연산 장치(13)는 일정 간격마다 지속적으로 차륜 속도센서(S1-S4)의 동작 상태를 검출함으로써 휠 속도센서의 에어갭 불량 여부를 용이하게 진단할 수 있다.Therefore, the
이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 차륜 속도센서의 에어갭 불량 판단 방법을 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다. Hereinafter, a method for determining an air gap defect of a wheel speed sensor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차륜 속도센서의 에어갭 불량 진단에 대한 제어흐름도로서, 도시한 바와 같이 전자 제어부(10)의 중앙 연산 장치(13)는 차륜 속도센서(S1~S4)의 검출 값을 수신하기 전에 차량이 주행 중에 있는 지를 먼저 판단한다(S10). 3, the
차량이 주행 중임이 판단되면, 중앙 연산 장치(13)는 네 개의 차륜에 설치되어 있는 휠 속도 센서(S1-S4)의 출력값을 모두 검출한다(S20). When it is determined that the vehicle is running, the
사륜의 휠 속도 검출 값이 O KPH가 되면(S30), 이 값을 근거로 고장 횟수를 카운트 한다(S40). 그리고, 이 카운트 값이 미리 설정된 일정 횟수를 넘으면(S50), 사륜 모두 에어갭 불량으로 판단하여 계기판의 경고등 등으로 불량을 표시한다(S60). 휠 속도 검출 값이 O KPH라는 것은 상술한 바와 같이 에어갭(Δt)이 설정 값 이상 벌어졌을 때 발생한다. 에어갭이 설정 값 미만일 경우에는 휠 속도 검출값이 갑자기 증가하게 되며, 이는 다른 프로세스를 통해 현 주행 상황 및 센서 상태를 검증하도록 한다. 사륜의 휠 속도 검출 값이 O KPH이 아니면 고장 횟수 카운터를 초기화한다(S70),When the wheel speed detection value of the four wheels becomes 0 KPH (S30), the number of failures is counted based on this value (S40). If the count value exceeds a preset predetermined number of times (S50), it is determined that all the four wheels are defective of air gap, and a fault is indicated by a warning lamp or the like on the instrument panel (S60). The fact that the wheel speed detection value is O KPH occurs when the air gap DELTA t is widened beyond the set value as described above. If the air gap is less than the set value, the wheel speed detection value suddenly increases, which allows another process to verify the current running condition and the sensor condition. If the wheel speed detection value of the four wheels is not O KPH, the fault number counter is initialized (S70)
한편, 도 4는 차량이 주행 중임을 판단하는 단계를 보다 구체화한 것이다. 도면을 참조하면, 차량의 주행 중 판단 여부는 먼저 차량의 엔진 스피드 정보를 확인하고(S11), 이어서 가속 페달의 위치 정보를 확인하여 판단할 수 있다(S12). On the other hand, FIG. 4 illustrates a step of determining that the vehicle is running. Referring to FIG. 5, whether or not the vehicle is running can be determined by first checking the engine speed information of the vehicle (S11), and then checking the position information of the accelerator pedal (S12).
차량의 시동이 걸리면 엔진 스피드는 보통 일정 RPM 이상의 속도를 가지며, 이러한 엔진 스피드 정보는 중앙 연산 장치(13)에서 송신되는 CAN(Controller Area Network) 통신을 통해 수신할 수 있다. 본 실시 예에서는 차량이 어느 정도 가속되어 있는 상태 예컨대, 엔진 스피드가 2500 RPM 이상일 경우에 주행 중임을 판단하도록 한다.When the vehicle is started, the engine speed is usually higher than a certain RPM, and the engine speed information can be received through CAN (Controller Area Network) communication transmitted from the
또한, 차량 주행 중 운전자는 가속을 위해 가속 페달(Accelerator Pedal)을 밟게 된다. 가속 페달의 위치 정보는 On/Off로 판단할 수 있으며, 이 페달 위치 정보도 중앙 연산 장치(13)에서 송신되는 CAN(Controller Area Network) 통신으로부터 수신할 수 있다. 중앙 연산 장치(13)는 일정 간격마다 지속적으로 차륜 속도센서(S1-S4)의 동작 상태를 검출하므로, 이와 같이 가속 페달이 On 위치에 있을 때만 동작하도록 설정하여 보다 정확한 주행 중 판단을 할 수 있다. In addition, during driving, the driver steps on the accelerator pedal to accelerate. The position information of the accelerator pedal can be determined as On / Off, and the pedal position information can also be received from the CAN (Controller Area Network) communication transmitted from the
엔진 스피드 정보와 가속 페달 정보를 통해 차량이 주행 중임이 판단되더라도, 특정 상황에서는 주행이 아닐 경우가 있다. Even if it is determined that the vehicle is running through the engine speed information and the accelerator pedal information, there may be cases where the vehicle is not traveling under certain conditions.
예컨대, 먼저 변속기가 'P' 또는 'N'에 있을 때는 엔진 스피드 및 가속 페달 위치가 On 이 되어 주행 중 상태로 인지되더라도 차량은 정지되어 있을 수 있으며(S13), 브레이크 페달(Brake Pedal)과 가속 페달(Accelerator Pedal)을 동시에 밟고 있을 때도 주행 중 상태로 인지되더라도 차량은 정지되어 있다(S14). 또한, 주차 브레이크(Parking Brake)가 체결 되어 있을 때에는 엔진 스피드 및 가속 페달 위치가 On 이 되어 주행 중 상태로 인지되더라도 차량은 정지되어 있다(S15).For example, when the transmission is in the 'P' or 'N' state, the vehicle may be stopped (S13) even if the engine speed and the accelerator pedal position are turned on and the vehicle is in the running state, and the brake pedal Even when the pedal (accelerator pedal) is pressed simultaneously, the vehicle is stopped even if it is recognized as a running state (S14). Further, when the parking brake is engaged, the vehicle is stopped even if the engine speed and the accelerator pedal position are turned on and the vehicle is recognized as a running state (S15).
따라서, 이러한 상황을 모두 고려하여 판단했을 때 맞다면 주행 판단을 하고(S16), 이 중에 하나라도 해당되지 않는다면 미주행으로 판단한다(S17).Therefore, if it is judged by considering all of these situations, it is judged that the vehicle is running (S16), and if any of them is not applicable, it is determined that the vehicle is not running (S17).
변속기 정보는 트랜스미션 전자 제어기에서 송신되는 CAN 통신 정보로부터 취득할 수 있으며, 브레이크 페달 정보는 ESC 시스템의 BLS(Brake Light Switch)와 마스터 실린더 압력센서(MCP) 정보를 이용하여 추정할 수 있다. 본 실시 예에서는 'BLS' = On 과 'MCP > 15 bar' 인 경우 브레이크 페달을 밟았다고 판단한다. 주차 브레이크 정보는 ESC 시스템의 Parking Brake 입력 정보를 이용하여 추정할 수 있다. EPB(Electronic Parking Brake) 인 경우는 EPB 제어기로부터 CAN 통신을 통해 송신되는 EPB Status 정보를 사용할 수 있다. 본 실시 예에서는 'Parking Brake = On' 또는 'EPB Status = Applied'인 경우 주차 브레이크가 체결되어 있는 것으로 판단한다.The transmission information can be obtained from the CAN communication information transmitted from the transmission electronic controller, and the brake pedal information can be estimated using the information of the brake light switch (BLS) and the master cylinder pressure sensor (MCP) of the ESC system. In the present embodiment, it is determined that the brake pedal is depressed when 'BLS' = On and 'MCP> 15 bar'. The parking brake information can be estimated using the parking brake input information of the ESC system. In case of EPB (Electronic Parking Brake), EPB Status information transmitted through CAN communication from the EPB controller can be used. In the present embodiment, it is determined that the parking brake is engaged when 'Parking Brake = On' or 'EPB Status = Applied'.
10..전자 제어부
11..인터페이스 회로
13..중앙 연산 장치
14..솔레노이드 구동 회로
20..브레이크 유압 회로
22,23..밸브
30..경고등
S1 ~ S4..차륜 속도센서
41..폴피스
50..로터10.
13 ..
20. Brake
30 .. Warning lights S1 ~ S4 .. Wheel speed sensor
41 ..
Claims (3)
차량이 주행 중임을 판단하는 단계;
상기 휠 속도센서에서 각 휠의 차륜속도를 검출하는 단계; 및
차량이 주행 중이고 네 개의 휠 속도센서에서 검출된 차륜속도가 모두 0이면, 상기 네 개의 휠 속도센서 에어갭이 모두 불량이라고 판단하는 단계;를 포함하는 휠 속도센서의 에어갭 진단방법. A method for diagnosing an air gap defect in a wheel speed sensor provided in each wheel for detecting a wheel speed,
Determining that the vehicle is running;
Detecting a wheel speed of each wheel in the wheel speed sensor; And
And judging that the four wheel speed sensor air gaps are all defective when the vehicle is running and the wheel speeds detected by the four wheel speed sensors are all zero.
상기 차량이 주행 중임을 판단하는 단계는,
차량의 엔진 속도를 검출하는 단계와,
가속 페달의 위치를 검출하는 단계를 포함하는 휠 속도센서의 에어갭 진단방법.The method according to claim 1,
Wherein the step of determining that the vehicle is running includes:
Detecting an engine speed of the vehicle,
And detecting the position of the accelerator pedal.
변속기가 'P' 또는 'N'에 있는 지를 판단하는 단계, 브레이크 페달(Brake Pedal)을 밟고 있는 지를 판단하는 단계, 및 주차 브레이크(Parking Brake)가 체결 되어 있는 지를 판단하는 단계 중 적어도 하나를 더 포함하는 휠 속도센서의 에어갭 진단방법.
3. The method of claim 2,
Determining whether the transmission is in 'P' or 'N', determining whether the brake pedal is depressed, and determining whether the parking brake is engaged Wherein the wheel speed sensor comprises a wheel speed sensor.
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KR1020140052257A KR20150125235A (en) | 2014-04-30 | 2014-04-30 | Method for sensing air-gap error in a wheel speed sensor |
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Family Applications (1)
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2014
- 2014-04-30 KR KR1020140052257A patent/KR20150125235A/en not_active Application Discontinuation
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