KR20070070845A

KR20070070845A - 차륜 속도 센서의 고장 검출 방법

Info

Publication number: KR20070070845A
Application number: KR1020050133800A
Authority: KR
Inventors: 오충열
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2005-12-29
Filing date: 2005-12-29
Publication date: 2007-07-04

Abstract

차륜 속도 센서의 고장 검출 방법을 개시한다. 본 발명은 차륜 속도 센서의 펄스 상태 정보를 통해 차륜 속도 센서의 고장 여부를 검출하고, 고장 발생 시 이를 차량 제어부 및 운전자에게 통보하여 차륜 속도 센서의 고장 사실을 인지할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다. 이와 같은 목적의 본 발명에 따른 차륜 속도 센서의 고장 검출 방법은, 차륜과 함께 회전하는 치차를 구비하고 치차의 회전 속도에 반비례하는 펄스폭을 갖는 펄스 신호를 발생시키는 차륜 속도 센서의 고장 검출 방법에 있어서, 차량의 속도 변화를 통해 차량이 급가속 및 제동 상태인지를 확인하고; 차량이 급가속 및 제동 상태가 아닐 때 차륜의 1회전 동안에 주기적인 고속 구간이 검출되면 차륜 속도 센서의 치차에 이물질이 개입된 것으로 판단한다.

Description

차륜 속도 센서의 고장 검출 방법{METHOD OF FAIL DETECTION OF WHEEL SPEED SENSOR}

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 안티록 브레이크 시스템의 제어 계통을 나타낸 블록도.

도 2는 본 발명의 실시 예에 적용되는 차륜 속도 센서의 구조를 나타낸 도면.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차륜 속도 센서의 고장 검출 방법을 나타낸 순서도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

S1-S4 : 차륜 속도 센서

13 : 중앙 연산 장치

30 : 경고 등

41 : 폴 피스

42 : 코일

43 : 영구 자석

44 : 신호 인출선

50 : 로터

51 : 치차

52 : 파손 치차

53 : 이물질

△t : 에어 갭

본 발명은 차륜 속도 센서의 고장 검출 방법에 관한 것으로, 특히 주행 시 차륜 속도 센서의 고장을 검출하여 이를 운전자에게 알리기 위한 차륜 속도 센서의 고장 검출 방법에 관한 것이다.

현대는 자동차의 고성능화에 따라 강력하고 안정된 브레이크 성능을 확보하기 위한 안티록 브레이크 시스템(ABS : Anti-lock Brake System, 이하 ABS라 한다)을 장착하는 차량이 늘고 있다. 이러한 ABS는 차륜 속도 센서로부터 차륜 속도를 검출받아 슬립율을 계산한 후, 계산된 슬립율이 제어 영역 내의 슬립율이 되도록 구동륜을 제어한다. 따라서 ABS가 이러한 기능을 수행하기 위해서는 차륜 속도 센서의 정확성이 요구된다. 이 때문에 차륜 속도 센서에 고장이 발생할 경우 이를 조기에 검출하여 경고를 발생시킴으로써 차량 제어 시스템 및 운전자가 이를 인지하여 조치를 취할 수 있도록 하는 것이 무엇보다도 중요하다.

본 발명은 차륜 속도 센서의 펄스 상태 정보를 통해 차륜 속도 센서의 고장 여부를 검출하고, 고장 발생 시 이를 차량 제어부 및 운전자에게 통보하여 차륜 속 도 센서의 고장 사실을 인지할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적의 본 발명에 따른 차륜 속도 센서의 고장 검출 방법은, 차륜과 함께 회전하는 치차를 구비하고 치차의 회전 속도에 반비례하는 펄스폭을 갖는 펄스 신호를 발생시키는 차륜 속도 센서의 고장 검출 방법에 있어서, 차량의 속도 변화를 통해 차량이 급가속 및 제동 상태인지를 확인하고; 차량이 급가속 및 제동 상태가 아닐 때 차륜의 1회전 동안에 주기적인 고속 구간이 검출되면 차륜 속도 센서의 치차에 이물질이 개입된 것으로 판단한다.

상술한 목적의 본 발명에 따른 또 다른 차륜 속도 센서의 고장 검출 방법은, 차륜과 함께 회전하는 치차를 구비하고 치차의 회전 속도에 반비례하는 펄스폭을 갖는 펄스 신호를 발생시키는 차륜 속도 센서의 고장 검출 방법에 있어서, 차량의 속도 변화를 통해 차량이 급가속 및 제동 상태인지를 확인하고; 차량이 급가속 및 제동 상태가 아닐 때 차륜의 1회전 동안에 주기적인 저속 구간이 검출되면 치차의 톱니가 파손된 것으로 판단한다.

상술한 목적의 본 발명에 따른 또 다른 차륜 속도 센서의 고장 검출 방법은, 차륜과 함께 회전하는 치차를 구비하고 치차의 회전 속도에 반비례하는 펄스폭을 갖는 펄스 신호를 발생시키는 차륜 속도 센서의 고장 검출 방법에 있어서, 펄스 신호의 펄스폭이 연속적으로 변화하는지를 확인하고; 차량이 제동중일 때 차륜의 1회전 동안에 간헐적인 고주파 펄스 구간이 검출되면 차륜의 진동에 따른 비정상적인 차륜 속도가 검출되는 것으로 판단한다.

또한, 비정상적인 차륜 속도가 검출되는 것으로 판단되면 차륜 속도 센서를 통해 검출되는 차륜 속도를 이용한 차량 제어를 제한한다.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 바람직한 실시 예를 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 먼저 도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 안티록 브레이크 시스템의 제어 계통을 나타낸 블록도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 안티록 브레이크 시스템은 차륜 속도 센서(S1-S4)와 전자 제어부(ECU), 안티록 브레이크 유압 회로로 이루어진다. 전자 제어부(ECU)는 인터페이스 회로(11)와 펄스 처리 회로(12), 중앙 연산 장치(13), 솔레노이드 구동 회로(14), 모터 릴레이 구동 회로(15), 경고 등 릴레이 구동 회로(16)를 포함한다.

차륜 속도 센서(S1-S4)의 출력신호인 교류 전압 신호는 인터페이스 회로(11)에서 펄스로 변환되고, 이는 펄스 처리 회로(12)에서 펄스의 계수 및 계산이 행해진다.

또, 중앙 연산 장치(13)는 펄스 처리 회로(12)에서 계산된 수치를 미리 짜여진 프로그램에 따라 연산 및 분석, 판정하며, 그 결과에 근거해서 솔레노이드 구동 회로(14) 및 모터 릴레이 구동 회로(15), 경고 등 릴레이 구동 회로(15)에 지령을 발하여 후술하는 브레이크 액압 조절 수단인 노말 오픈 밸브(NO), 노말 클로즈 밸브(NC), 모터 릴레이(MR), 경고 등 릴레이(WR) 등을 구동한다.

또한, 중앙 연산 장치(13)는 차륜 속도 센서(S1-S4)로부터 발생하는 펄스 신호의 상태 정보를 통해 차륜 속도 센서(S1-S4)의 고장을 검출하고, 그 결과에 의거해서 경고 등 릴레이 구동 회로(16)에 지령을 발하여 경고 등(30)을 점등한다.

그리고 안티록 브레이크 유압 회로는, 마스터 실린더(21)로부터 휠 실린더(W)로 공급되는 브레이크 액압을 조절하는 노말 오픈 밸브(NO)와 노말 클로즈 밸브(NC)가 휠 실린더(W)의 입구 측과 출구 측에 배치되며, 제동 동작 시 중앙 연산 장치(13)의 지령에 의해 개폐동작을 수행함으로서 바퀴가 잠기는 것(lock)을 방지한다. 미설명 부호 22는 모터, 23은 펌프, LPA는 저압 어큐뮬레이터, HPA는 고압 어큐뮬레이터이다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 적용되는 차륜 속도 센서의 구조를 나타낸 도면이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 차륜 속도 센서(S1-S4)는 자성체인 폴 피스(41)와, 이 폴 피스(41)와 소정거리(??t) 이격(이하 에어 갭이라 한다)되도록 차륜에 장착되어 회전하는 로터(50)로 이루어진다. 미설명 부호 42는 코일, 43은 영구 자석, 44는 신호 인출선이다.

로터(50)는 외주 면에 다수의 톱니 형상의 치차(51)가 형성되는데, 회전시 이 치차(51)가 폴 피스(41)에 자계 변화를 일으켜 교류 신호가 출력되도록 하는데, 이 교류 신호로부터 펄스 신호가 만들어져 중앙 연산 장치(13)에 제공된다. 이 펄스 신호의 펄스폭은 차륜 속도에 반비례하는데, 차륜 속도가 증가할수록 펄스폭은 작아지고, 반대로 차륜 속도가 감소할수록 펄스폭은 증가한다. 그리고 폴 피스(41)와 치차(51)는 통상 0.3㎜ 내지 1㎜정도의 에어 갭을 갖도록 조립되어 있는바, 이러한 에어 갭이 외부로부터 가해지는 어떤 힘에 의하여 변화하거나 폴 피스(41)의 센싱 각이 틀어지게 되면 주행 중 차륜 속도가 검출되지 않은 경우가 발생한다.

또, 로터(50)의 외주 면에 파손된 치차(52)가 있는 경우 폴 피스(41)와의 자 계 변화를 일으키지 못하여 파손된 부분에서는 교류 신호가 출력되지 않아 정확한 차륜 속도가 검출되지 않은 경우가 발생한다.

또한, 치차(51)의 톱니와 톱니 사이에 이물질(53)이 부착되는 경우에는 이로 인하여 정확한 주기의 교류 신호가 발생하지 못하고, 이로써 펄스 신호의 펄스폭이 크게 또는 작게 변화할 수 있어 정확한 차륜 속도의 검출이 불가능해질 수 있다.

따라서 중앙 연산 장치(13)는 일정 간격마다 지속적으로 차륜 속도 센서(S1-S4)의 동작 상태를 검출함으로써 고장 여부를 진단하게 된다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차륜 속도 센서의 고장 검출 방법을 나타낸 순서도이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 먼저 중앙 연산 장치(13)는 차륜 속도 센서(S1-S4)의 검출 값에 따라 발생하는 펄스의 상태 정보를 수신하여 저장하는데(302), 이는 펄스의 상태 정보를 통해 차륜 속도 센서(S1-S4)의 고장 여부를 검출하기 위한 것이다. 펄스의 상태 정보를 획득하면, 각 차륜의 최근 1회전 동안의 펄스폭을 계산하여 저장한다(304).

이후 차량의 속도 변화량이 일정 크기 이하인지를 검출하는데, 이는 차량이 급가속 상태인지 제동 상태인지를 판단하기 위한 것이다. 만약 차량이 급가속 상태가 아니면(306의 '아니오') 그 다음에는 차량이 제동 상태에 있는지를 확인한다(308). 이 때 차량이 제동 상태에 있지 않으면(308의 '아니오') 차량이 급가속이나 제동 상태가 아닌 비교적 정속 주행 상태인 것으로 판단하고, 차륜 속도 센서(S1-S4)로부터 발생하는 차륜 1회전 동안의 펄스 신호에 주기적인 저속 구간이 존재하는지와(310) 주기적인 고속 구간이 존재하는지를 검출한다(312). 만약 310에서 주 기적인 저속 구간이 검출되지 않은 대신 312에서 주기적인 고속 구간이 검출되면 치차(51)의 톱니와 톱니 사이에 이물질이 개입된 것으로 판정한다. 이는 급가속이나 제동 상태가 아닌 비교적 정속 주행 상태임에도 불구하고 주기적으로 저속 구간이 발생하는 것은 치차(51)의 톱니와 톱니 사이에 이물질이 개입되어 펄스폭에 비정상적인 영향을 미친 것으로 해석할 수 있기 때문이다.

또한, 차량이 제동 상태에 있는지를 확인하는 단계(316)에서 만약 차량이 제동 상태에 있다면(308의 '예') 펄스폭 변화의 연속성을 확인한다(316). 즉 차량이 제동중이라면 차량의 속도가 점진적으로 감소할 것이고, 이 경우 펄스폭은 점진적으로 증가할 것이기 때문에 펄스폭 변화의 연속성(즉 점진적 증가)의 검출을 통해 차륜 속도 센서(S1-S4)의 고장 유무를 판단할 수 있다. 만약 차륜의 1회전 동안 검출되는 펄스 상태 정보에 간헐적인 고주파 펄스(매우 작은 펄스폭을 가진 짧은 주기의 펄스 신호)가 검출되면(318의 '예') 이는 제동 중에 발생하는 차륜의 진동으로 인하여 비정상적인 차륜 속도 검출 값이 얻어지는 것으로 판단하여 차륜 속도 검출 값을 이용한 차량 제어를 제한하여 안전 운행을 도모한다(320).

또한, 단계 312에서 주기적인 저속 구간이 검출되면(312의 '예') 치차(51)의 톱니 가운데 일부가 손상된 것으로 판정한다(322).

본 발명은 차륜 속도 센서의 펄스 상태 정보를 통해 차륜 속도 센서의 고장 여부를 검출하고, 고장 발생 시 이를 차량 제어부 및 운전자에게 통보하여 차륜 속도 센서의 고장 사실을 인지할 수 있도록 함으로써 차량의 안전 운행을 도모할 수 있도록 한다.

Claims

차륜과 함께 회전하는 치차를 구비하고 상기 치차의 회전 속도에 반비례하는 펄스폭을 갖는 펄스 신호를 발생시키는 차륜 속도 센서의 고장 검출 방법에 있어서,

차량의 속도 변화를 통해 차량이 급가속 및 제동 상태인지를 확인하고;

상기 차량이 급가속 및 제동 상태가 아닐 때 상기 차륜의 1회전 동안에 주기적인 고속 구간이 검출되면 상기 차륜 속도 센서의 치차에 이물질이 개입된 것으로 판단하는 차륜 속도 센서의 고장 검출 방법.
차륜과 함께 회전하는 치차를 구비하고 상기 치차의 회전 속도에 반비례하는 펄스폭을 갖는 펄스 신호를 발생시키는 차륜 속도 센서의 고장 검출 방법에 있어서,

차량의 속도 변화를 통해 차량이 급가속 및 제동 상태인지를 확인하고;

상기 차량이 급가속 및 제동 상태가 아닐 때 상기 차륜의 1회전 동안에 주기적인 저속 구간이 검출되면 상기 치차의 톱니가 파손된 것으로 판단하는 차륜 속도 센서의 고장 검출 방법.
차륜과 함께 회전하는 치차를 구비하고 상기 치차의 회전 속도에 반비례하는 펄스폭을 갖는 펄스 신호를 발생시키는 차륜 속도 센서의 고장 검출 방법에 있어 서,

상기 펄스 신호의 펄스폭이 연속적으로 변화하는지를 확인하고;

상기 차량이 제동중일 때 상기 차륜의 1회전 동안에 간헐적인 고주파 펄스 구간이 검출되면 상기 차륜의 진동에 따른 비정상적인 차륜 속도가 검출되는 것으로 판단하는 차륜 속도 센서의 고장 검출 방법.
제 3 항에 있어서,

상기 비정상적인 차륜 속도가 검출되는 것으로 판단되면 상기 차륜 속도 센서를 통해 검출되는 차륜 속도를 이용한 차량 제어를 제한하는 차륜 속도 센서의 고장 검출 방법.