KR101031771B1 - 요우레이트 센서의 이상판정방법 - Google Patents
요우레이트 센서의 이상판정방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 요우레이트센서의 이상판정방법에 관한 것으로, 특히 본 발명은 차량이 턴테이블에 의해 이동될 때 요우레이트센서로부터 출력되는 요우레이트값과 센서 이상시 출력되는 요우레이트값을 구분하여 처리함으로서 차량이 턴테이블에 의해 회전 이동할 때에는 요우레이트센서를 정상으로 판정할 수 있어 요우레이트센서의 이상여부를 보다 정확히 판단할 뿐만 아니라, 차량 자세 제어가 불필요하게 제어 금지되는 것을 미연에 방지한다.
이를 위해 본 발명은 각 휠 속도센서로부터 각 휠 속도를 검출하고, 검출된 각 휠 속도에 따라 차량이 정차중인지를 판단하고, 차량이 정차중이면, 요우레이트센서로부터 요우레이트값을 검출하고, 검출된 요우레이트값이 센서고장판단을 위해 미리 설정된 값보다 큰지를 판단하고, 검출된 요우레이트값이 미리 설정된 값보다 크면, 검출된 요우레이트값의 주기별 패턴변화를 이용하여 차량이 턴테이블에 의해 회전 이동 중인지를 판단하고, 차량이 턴테이블에 의해 회전 이동 중이면, 요우레이트센서를 정상으로 판단한다.
Description
도 1은 본 발명이 적용된 차량 자세 제어장치의 제어블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 요우레이트센서의 이상판정방법에 대한 제어흐름도이다.
*도면의 주요 기능에 대한 부호의 설명*
10a, 10b, 10c, 10d : 바퀴 20a, 20b, 20c, 20d : 휠 속도센서
30 : 조향각센서 40 : 요우레이트센서
50 : 제어부 60 : 제동압조절기
본 발명은 요우레이트 센서의 출력신호의 이상여부를 검출하여 센서의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 요우레이트센서의 이상판정방법에 관한 것이다.
일반적으로, 차량 자세 제어장치(Electronic Stability Program ; 이하 ESP라 칭함)는 차량의 주행자세를 최적으로 제어하기 위한 장치로, 제동시에 차바퀴의 잠김을 막는 안티록 브레이크 시스템(Anti-Lock Brake System ; ABS)의 차세대 장 치이다. ESP는 차량이 미끄러지려고 할 때 안정성을 유지하기 위해 순간적으로 네 바퀴를 각각 독립적으로 제어하여 건조한 노면, 빗길, 자갈길, 눈길 등에서 주행안정성을 강화해 준다.
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 제동력을 가하고, 언더스티어시에는 내측 휠에 제동력을 가하여 브레이크 액압을 가압하여 차량의 자세제어를 수행함으로서 차량의 안정성을 확보한다.
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.
따라서, 종래에는 요우레이트 센서의 이상 판정 알고리즘을 이용하여 차속이 거의 0일 때에는 요우레이트센서로부터 요우레이트값이 발생하지 않기 때문에 그 요우레이트값이 비정상적으로 크게 발생하면, 요우레이트 센서의 고장으로 판단한다. 요우레이트 센서가 고장인 경우에는 잘못된 제어로 인하여 차량이 위험한 상황에 빠지지 않도록 곧바로 차량 자세 제어장치의 차량 자세 제어(이하 ESP 제어라 칭함)를 금지시킨 후 경고등을 점등시켜 운전자에게 이를 경고한다.
하지만, 차량이 입체 주차장에 갖춰져 있는 턴테이블에 의해 회전 이동될 때에도 요우레이트 센서는 비정상적인 값을 출력하게 된다. 이것은 턴테이블에 의해 차량이 전후 방향으로 운동하고 있지 않고, 단지 회전 운동만 하기 때문에 요우레이트센서의 출력이 비정상적인 값을 나타내게 된다.
그러나, 종래에는 이러한 턴테이블에 의해서 차량이 회전 이동하게 되더라도 요우레이트센서를 고장으로 잘못 판정하기 때문에 위험한 상황이 아님에도 불구하고, ESP 제어가 금지되는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 차량이 턴테이블에 의해 회전 이동될 때 요우레이트센서로부터 출력되는 요우레이트값과 센서 이상시 출력되는 요우레이트값을 구분하여 센서의 이상을 판정함으로서 턴테이블에 의하 차량 회전 이동시, 요우레이트센서의 고장을 오판하는 것을 방지할 수 있는 요우레이트 센서의 이상판정방법을 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 요우레이트센서의 이상판정방법은 각 휠 속도센서로부터 각 휠 속도를 검출하고, 상기 검출된 각 휠 속도에 따라 차량이 정차중인지를 판단하고, 상기 차량이 정차중이면, 요우레이트센서로부터 요우레이트값을 검출하고, 상기 검출된 요우레이트값이 센서고장판단을 위해 미리 설정된 값보다 큰지를 판단하고, 상기 검출된 요우레이트값이 상기 미리 설정된 값보다 크면, 상기 검출된 요우레이트값의 주기별 패턴변화를 이용하여 차량이 턴테이블에 의해 회전 이동 중인지를 판단하고, 상기 차량이 턴테이블에 의해 회전 이동 중이면, 상기 요우레이트센서를 정상으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
상기 검출된 요우레이트값에 따라 요우레이트값의 변화량을 산출하고, 상기 산출된 요우레이트값의 변화량이 일정한 패턴을 반복하여 변화하면, 상기 차량이 턴테이블에 의해 회전 이동 중인 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 본 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용되는 차량 자세 제어장치는 각 바퀴(10a, 10b, 10c, 10d)에 설치되며 바퀴의 속도를 검출하기 위한 휠 속도센서(20a, 20b, 20c, 20d)와, 스티어링 휠의 조향 샤프트에 설치되며 운전자의 스티어링 휠 조작에 따른 조향각을 검출하기 위한 조향각센서(30)와, 차량내부에 설치되며 차량의 선회에 따른 각속도를 검출하는 요우레이트센서(40)와, 휠 속도센서(20a, 20b, 20c, 20d) 및 조향각센서(30)로부터 차속정보와 조향각정보를 입력받아 차량모델로부터 운전자가 원하는 기준선회속도를 추정하고, 추정된 기준선회속도와, 요레이트센서(40)로부터 센싱된 실제선회속도를 비교하여 그 차이가 최소화되도록 특정 바퀴의 제동압을 제어하기 위한 신호를 출력하는 제어부(50) 및, 이 제어부(50)의 제어신호에 따라 특정 바퀴의 제동압을 가압하거나 감압하기 위한 제동압조절기(60)를 포함한다.
상기한 제어부(50)는 차량모델로부터 추정된 운전자가 원하는 기준선회속도 와, 요우레이트센서(40)를 통해 센싱된 실제선회속도사이의 선회속도량 편차를 산출하고, 이 산출된 선회속도량 편차로부터 차량거동이 오버스티어인지 언더스티어인지를 판단한다. 만약, 차량거동이 오버스티어이면, 전륜 선회외측 바퀴(FR)의 제동력을 증가시켜 외향모멘트를 발생시킴으로서 차량의 거동을 효과적으로 안정화시킨다.
한편, 차량거동이 오버스티어이면, 제어부(50)는 후륜 선회내측 바퀴(RL)의 제동력을 증가시켜 내향모멘트를 발생시킴으로서 차량의 거동을 효과적으로 안정화시킨다.
이를 위해서는 요우레이트센서(40)의 이상여부를 보다 정확히 판정하는 것이 중요하다. 따라서, 본 발명에서는 차량이 턴테이블에 의해 회전 이동될 때 요우레이트센서(40)로부터 출력되는 요우레이트값과 센서 이상시 출력되는 요우레이트값을 구분하여 처리함으로서 차량이 턴테이블에 의해 회전 이동할 때에는 요우레이트센서(40)를 정상으로 판정할 수 있어 요우레이트센서(40)의 이상여부를 보다 정확히 판단한다. 이에 따라, 차량이 턴테이블에 의해 회전 이동할 때에는 요우레이트센서(40)가 정상으로 판단되므로, 차량 자세 제어가 금지되는 것을 미연에 방지할 수 있게 된다.
이를 위해 상기한 제어부(50)는 차량이 턴테이블에 의해 회전 이동하는 경우, 요우레이트센서(40)를 정상으로 판정할 수 있는 알고리즘을 가지며, 이를 이용하여 각 휠 속도센서(20a, 20b, 20c, 20d)로부터 각 휠 속도를 검출하고, 검출된 각 휠 속도에 따라 차량이 정차중인지를 판단하고, 상기 차량이 정차중이면, 요우 레이트센서(40)를 통해 요우레이트값을 검출하고, 검출된 요우레이트값이 센서고장판단을 위해 미리 설정된 값보다 큰지를 판단하고, 검출된 요우레이이트값이 미리 설정된 값보다 크면, 검출된 요우레이트값의 주기별 패턴변화를 이용하여 차량이 턴테이블에 의해 회전 이동 중인지를 판단하고, 판단결과 차량이 턴테이블에 의해 회전 이동 중이면, 요우레이트센서(40)를 정상으로 판단한다. 이때, 상기한 제어부(50)는 검출된 요우레이트값에 따라 요우레이트값의 변화량을 산출하고, 산출된 요우레이트값의 변화량이 일정한 패턴을 반복하여 변화하면, 차량이 턴테이블에 의해 회전 이동 중인 것으로 판단하게 된다.
도 2는 본 발명에 따른 요우레이트센서의 이상판정방법에 대한 제어흐름도이다. 도 2를 살펴보면, 먼저 단계 S100에서 실험에 의해 턴테이블에 의한 차량의 회전 이동시 요우레이트의 변화량 패턴을 미리 저장한다.
이 후, 요우레이트센서 이상판단시, 단계 S101과 S102에서 제어부(50)는 각 휠 속도센서(20a, 20b, 20c, 20d)를 통해 각 바퀴의 휠 속도를 각각 검출하고, 검출된 각 휠 속도로부터 차속을 산출하여 차량이 정차 중인지를 판단한다.
단계 S101의 판단결과, 차량이 정차 중이면, 단계 S103과 S104에서 제어부(50)는 요우레이트센서(40)를 통해 요우레이트값을 검출하고, 검출된 요우레이트값(A)이 센서고장판단을 위해 미리 설정된 값보다 큰지를 판단한다. 만약, 단계 S104의 판단결과, 검출된 요우레이트값(A)이 미리 설정된 값보다 적으면, 단계 S107로 이동하여 단계 S107과 S108을 수행한다.
한편, 단계 S104의 판단결과, 검출된 요우레이트값이 미리 설정된 값보다 크 면, 제어부(50)는 검출된 요우레이트값의 주기별 패턴변화를 이용하여 차량이 턴테이블에 의해 회전 이동 중인지를 판단한다. 즉, 단계 S105와 단계 S106에서 제어부(50)는 검출된 요우레이트값에 따라 요우레이트값의 변화량을 산출하고, 산출된 요우레이트값의 변화량이 일정한 패턴을 반복하여 변화하는지를 판단하여 차량이 턴테이블에 의해 회전 이동 중인지를 판단한다. 만약, 단계 S106의 판단결과, 산출된 요우레이트값의 변화량이 일정한 패턴을 반복하여 변화하지 않아 차량이 턴테이블에 의해 회전 이동 중이 아닌 것으로 판단되면, 단계 S109와 단계 S110에서 제어부(50)는 요우레이트센서(40)를 고장으로 판단하고, ESP 제어를 금지시킴으로서 차량의 안정성을 확보한다.
한편, 단계 S106의 판단결과, 산출된 요우레이트값의 변화량이 일정한 패턴을 반복하여 변화하여 차량이 턴테이블에 의해 회전 이동 중인 것으로 판단되면, 단계 S107과 단계 S108에서 제어부(50)는 요우레이트센서(40)를 정상으로 판단하고, ESP 제어를 허용시켜 ESP 제어가 금지되는 것을 방지한다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 차량이 턴테이블에 의해 회전 이동될 때 요우레이트센서로부터 출력되는 요우레이트값과 센서 이상시 출력되는 요우레이트값을 구분하여 처리함으로서 차량이 턴테이블에 의해 회전 이동할 때에는 요우레이트센서를 정상으로 판정할 수 있어 요우레이트센서의 이상여부를 보다 정확히 판단할 수 있을 뿐만 아니라, 불필요하게 차량 자세 제어가 금지되는 것을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
Claims (2)
- 각 휠 속도센서로부터 각 휠 속도를 검출하고,상기 검출된 각 휠 속도에 따라 차량이 정차중인지를 판단하고,상기 차량이 정차중이면, 요우레이트센서로부터 요우레이트값을 검출하고,상기 검출된 요우레이트값이 센서고장판단을 위해 미리 설정된 값보다 큰지를 판단하고,상기 검출된 요우레이이트값이 상기 미리 설정된 값보다 크면, 상기 검출된 요우레이트값의 주기별 패턴변화를 이용하여 차량이 턴테이블에 의해 회전 이동 중인지를 판단하고,상기 차량이 턴테이블에 의해 회전 이동 중이면, 상기 요우레이트센서를 정상으로 판단하는 것을 특징으로 하는 요우레이트센서의 이상판정방법.
- 제1항에 있어서, 상기 검출된 요우레이트값에 따라 요우레이트값의 변화량을 산출하고, 상기 산출된 요우레이트값의 변화량이 일정한 패턴을 반복하여 변화하면, 상기 차량이 턴테이블에 의해 회전 이동 중인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 요우레이트센서의 이상판정방법.
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