KR100764137B1 - 전자제어 파워 스티어링 시스템에서의 고장 진단 및조치장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 ECU에 고장 진단 및 판단 수단을 구비하여 각종 고장에 대한 진단을 실시하고 고장이 발생하였을 경우 신속하게 조치를 취함으로써 EPS 시스템의 오동작을 미연에 방지할 수 있도록 한 EPS 시스템에서의 고장 진단 및 조치장치에 관한 것으로, 메인 릴레이 온/오프 회로와, 토오크 센서와, 차속 센서와, 조향각 센서와, 상기 메인 릴레이 온/오프 회로를 통해 메인 릴레이가 온되는 경우 상기 토오크 센서, 차속 센서, 조향각 센서에서 각각 검출된 정보로부터 모터를 구동하기 위한 목표전류를 계산하는 목표전류 연산부와, 모터 릴레이를 온하여 상기 목표전류 연산부에서 계산된 목표전류가 모터에 흐르는 실제전류가 되도록 모터를 구동시키는 모터 릴레이 온/오프 회로로 구성된 EPS 시스템에 있어서, 상기 토오크 센서에서 검출된 토오크, 상기 차속 센서에서 검출된 차속, 상기 조향각 센서에서 검출된 조타각도의 각 검출정보를 모니터링하여 EPS 시스템의 고장을 진단 및 판단하고, 고장이 발생하였을 경우 해당 조치를 취하는 고장 진단 및 판단부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

전자제어 파워 스티어링 시스템에서의 고장 진단 및 조치장치{A DIFFICULTY DIAGNOSING AND PUTTING APPARATUS IN EPS SYSTEM}

도 1은 종래의 전자제어 파워 스티어링 시스템의 블록 구성도,

도 2는 본 발명에 의한 전자제어 파워 스티어링 시스템에서의 고장 진단 및 조치장치의 블록 구성도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 메인 릴레이 온/오프 회로 2 : 토오크 센서

3 : 차속 센서 4 : 조향각 센서

5 : 목표전류 연산부 6 : 모터 릴레이 온/오프 회로

7 : 모터 8 : 고장 진단 및 판단부

본 발명은 전자제어 파워 스티어링(Electronic Power Steering ; 이하, 'EPS'라 칭함) 시스템에서의 고장 진단 및 조치장치에 관한 것으로, 특히 전자 제어 장치(Electronic Control Unit ; 이하, 'ECU'라 칭함)에 고장 진단 및 판단 수단을 구비하여 각종 고장에 대한 진단을 실시하고 고장이 발생하였을 경우 신속하 게 조치를 취함으로써 EPS 시스템의 오동작을 미연에 방지할 수 있도록 한 EPS 시스템에서의 고장 진단 및 조치장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량에는 각종 입력센서에서 검출되는 전기적 신호를 입력받아 출력측의 각종 액츄에이터를 구동하기 위한 디지털 제어신호를 출력하는 차량용 ECU가 구비되어 있다.

상기와 같은 ECU를 이용하여 차량의 속도에 따라 운전자 핸들의 조작력을 줄여주어 가볍고 신속한 조향 조작이 가능하도록 한 EPS 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, ECU의 구동을 위해 메인 릴레이를 온/오프시키는 메인 릴레이 온/오프(On/Off) 회로(1)와, 핸들 토오크를 검출하는 토오크 센서(2)와, 차량의 속도를 검출하는 차속 센서(3)와, 핸들의 조타각도를 검출하는 조향각 센서(4)와, 상기 메인 릴레이 온/오프 회로(1)를 통해 메인 릴레이가 온되는 경우 상기 토오크 센서(2), 차속 센서(3), 조향각 센서(4)에서 각각 검출된 정보로부터 모터를 구동하기 위한 목표전류를 계산하는 목표전류 연산부(5)와, 모터 릴레이를 온하여 상기 목표전류 연산부(5)에서 계산된 목표전류가 모터(7)에 흐르는 실제전류가 되도록 모터(7)를 구동시키는 모터 릴레이 온/오프 회로(6)로 구성된다.

상기와 같이 구성된 종래 EPS 시스템에 있어서, 상기 토오크 센서(2), 차속 센서(3), 조향각 센서(4)에서 검출된 토오크, 차속, 조타각도의 각 검출정보로부터 상기 목표전류 연산부(5)에서 목표전류를 계산하면, 이 계산된 목표전류를 모터(7)에 인가하여 모터(7)를 구동하게 된다.

한편, 상기와 같이 동작하는 종래 EPS 시스템은 전자제어에 의한 스티어링 시스템으로 기존의 유압식 스티어링 시스템에 비해 상대적으로 고장에 대한 안정성을 확보하는 것이 매우 중요하다.

그러나, 종래 EPS 시스템에는 ECU를 포함한 EPS 시스템의 각종 고장에 대해 고장 여부를 진단 및 판단하고 고장 발생시 해당 조치를 취하는 장치가 구현되어 있지 않다.

이에 따라, 고장으로 인하여 EPS 시스템이 오동작하게 되면, 운전자 핸들이 운전자의 의지대로 동작하지 않거나 또는 운전자의 의지에 상관없이 핸들이 급조타될 수 있는 위험한 상황이 초래되게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 ECU에 고장 진단 및 판단 수단을 구비하여 각종 고장에 대한 진단을 실시하고 고장이 발생하였을 경우 신속하게 해당 조치를 단계적으로 취함으로써 EPS의 오동작을 미연에 방지하여 차량의 안전운전을 도모할 수 있도록 한 EPS 시스템에서의 고장 진단 및 조치장치를 제공하는 데에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 EPS 시스템에서의 고장 진단 및 조치장치는, 메인 릴레이 온/오프 회로와, 토오크 센서와, 차속 센서와, 조향각 센서와, 상기 메인 릴레이 온/오프 회로를 통해 메인 릴레이가 온되는 경우 상기 토오크 센서, 차속 센서, 조향각 센서에서 각각 검출된 정보로부터 모터를 구동하기 위한 목표전류를 계산하는 목표전류 연산부와, 모터 릴레이를 온하여 상기 목표 전류 연산부에서 계산된 목표전류가 모터에 흐르는 실제전류가 되도록 모터를 구동시키는 모터 릴레이 온/오프 회로로 구성된 EPS 시스템에 있어서, 상기 토오크 센서에서 검출된 토오크, 상기 차속 센서에서 검출된 차속, 상기 조향각 센서에서 검출된 조타각도의 각 검출정보를 모니터링하여 EPS 시스템의 고장을 진단 및 판단하고, 고장이 발생하였을 경우 해당 조치를 취하는 고장 진단 및 판단부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 EPS 시스템에서의 고장 진단 및 조치장치의 구성 및 동작을 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 의한 EPS 시스템에서의 고장 진단 및 조치장치의 블록 구성도로서, ECU의 구동을 위해 메인 릴레이를 온/오프시키는 메인 릴레이 온/오프 회로(1)와, 핸들 토오크를 검출하는 토오크 센서(2)와, 차량의 속도를 검출하는 차속 센서(3)와, 핸들의 조타각도를 검출하는 조향각 센서(4)와, 상기 메인 릴레이 온/오프 회로(1)를 통해 메인 릴레이가 온되는 경우 상기 토오크 센서(2), 차속 센서(3), 조향각 센서(4)에서 각각 검출된 정보로부터 모터를 구동하기 위한 목표전류를 계산하는 목표전류 연산부(5)와, 모터 릴레이를 온하여 상기 목표전류 연산부(5)에서 계산된 목표전류가 모터(7)에 흐르는 실제전류가 되도록 모터(7)를 구동시키는 모터 릴레이 온/오프 회로(6)와, 상기 토오크 센서(2)에서 검출된 토오크, 상기 차속 센서(3)에서 검출된 차속, 상기 조향각 센서(4)에서 검출된 조타각도의 각 검출정보를 모니터링하여 EPS 시스템의 고장을 진단 및 판단하고, 고장이 발생하였을 경우 해당 조치를 취하는 고장 진단 및 판단부(8)로 구성된다.

상기 고장 진단 및 판단부(8)는 EPS 시스템에 고장이 발생하였다고 판단되는 경우 1단계의 조치 동작으로 상기 모터 릴레이 온/오프 회로(6)의 모터 릴레이를 오프하고, 이때 일정 시간 범위내에서 상기 토오크 센서(2), 차속 센서(3), 조향각 센서(4)의 각 검출정보가 정상적으로 복귀되면 상기 모터 릴레이 온/오프 회로(6)의 모터 릴레이를 온하여 정상적인 조향력을 발생시키도록 한다.

그러나, EPS 시스템에 발생한 고장이 심각한 수준의 고장이라고 판단되는 경우에는 2단계의 조치 동작으로서 상기 메인 릴레이 온/오프 회로(1)의 메인 릴레이를 오프하여 ECU를 완전히 끄고 EPS 시스템이 정상적으로 복귀될 때까지 조향력 발생을 중지시키도록 한다.

여기서, 종래와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 설명하였다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 EPS 시스템에서의 고장 진단 및 조치장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 EPS 시스템에 있어서, 상기 메인 릴레이 온/오프 회로(1)의 메인 릴레이를 온시켜 ECU의 구동이 시작되면, 상기 토오크 센서(2), 차속 센서(3), 조향각 센서(4)에서는 각각 토오크, 차속, 조타각도의 해당 정보를 검출하고, 이 검출된 정보를 상기 목표전류 연산부(5)로 출력한다.

이에 따라, 상기 목표전류 연산부(5)에서는 상기 토오크 센서(2), 차속 센서(3), 조향각 센서(4)에서 각각 검출된 토오크, 차속, 조타각도의 검출정보로부터 상기 모터(7)를 구동하기 위한 목표전류를 계산한다.

이후, 모터 릴레이 온/오프 회로(6)에서는 모터 릴레이를 온하여 상기 목표전류 연산부(5)에서 계산된 목표전류가 모터(7)에 흐르는 실제전류가 되도록 모터(7)를 구동시킨다.

한편, 상기 고장 진단 및 판단부(8)에서는 상기 토오크 센서(2)에서 검출된 토오크, 상기 차속 센서(3)에서 검출된 차속, 상기 조향각 센서(4)에서 검출된 조타각도의 각 검출정보를 모니터링하여 EPS 시스템의 고장을 진단 및 판단하고, 고장이 발생하였을 경우 해당 조치를 취하게 된다.

즉, 상기 토오크 센서(2), 차속 센서(3), 조향각 센서(4)의 각 검출정보를 모니터링한 결과 EPS 시스템에 고장이 발생하였다고 판단되면, 상기 모터 릴레이 온/오프 회로(6)의 모터 릴레이를 오프하는 1단계에 해당하는 조치를 취한다.

이때, 일정 시간 범위내에서 상기 토오크 센서(2), 차속 센서(3), 조향각 센서(4)의 각 검출정보가 정상적으로 복귀되면 상기 모터 릴레이 온/오프 회로(6)의 모터 릴레이를 온하여 정상적인 조향력을 발생시키도록 한다.

그리고, 만약 EPS 시스템에 발생한 고장이 심각한 수준의 고장이라고 판단되면 상기 메인 릴레이 온/오프 회로(1)의 메인 릴레이를 오프하여 ECU를 완전히 끄고 EPS 시스템이 정상적으로 복귀될 때까지 조향력 발생을 중지시키는 2단계에 해당하는 조치를 취한다.

또한, 본 발명에서는 EPS 시스템에 고장이 발생하면 페일 램프(Fail Lamp)와 같은 경고등을 점등하여 운전자에게 직접 EPS 시스템의 고장을 알릴 수 있다.

상기와 같이 본 발명에서는 각 센서의 검출정보를 모니터링하여 EPS 시스템 의 고장 여부를 판단하고, 판단된 EPS 시스템의 고장 수준에 따라 해당 조치 동작을 단계적으로 체계화하고 있다.

즉, EPS 시스템의 고장을 사전에 진단 및 판단하여 빠른 시간내에 조치를 취함으로써 EPS 시스템의 오동작을 보다 확실히 방지할 수 있도록 하고 있다.

상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 ECU에 고장 진단 및 판단 수단을 구비하여 각종 고장에 대한 진단을 실시하고 고장이 발생하였을 경우 신속하게 단계별 조치를 취함으로써 EPS 시스템의 오동작을 미연에 방지하여, 즉 EPS 시스템의 오동작으로 인한 급조타로 차량의 차선이탈 등을 방지하여 차량은 물론 운전자를 보호할 수 있어 차량의 안전운전을 도모할 수 있게 되는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 메인 릴레이 온/오프 회로와, 토오크 센서와, 차속 센서와, 조향각 센서와, 상기 메인 릴레이 온/오프 회로를 통해 메인 릴레이가 온되는 경우 상기 토오크 센서, 차속 센서, 조향각 센서에서 각각 검출된 정보로부터 모터를 구동하기 위한 목표전류를 계산하는 목표전류 연산부와, 모터 릴레이를 온하여 상기 목표전류 연산부에서 계산된 목표전류가 모터에 흐르는 실제전류가 되도록 모터를 구동시키는 모터 릴레이 온/오프 회로로 구성된 EPS 시스템에 있어서,

   상기 토오크 센서에서 검출된 토오크, 상기 차속 센서에서 검출된 차속, 상기 조향각 센서에서 검출된 조타각도의 각 검출정보를 모니터링하여 EPS 시스템의 고장을 진단 및 판단하고, 고장이 발생하였을 경우 해당 조치를 취하는 고장 진단 및 판단부를 포함하여 구성되되,

   상기 고장 진단 및 판단부는, 상기 토오크 센서, 차속 센서, 조향각 센서의 각 검출정보를 모니터링하여 EPS 시스템의 고장 여부를 판단하는 제1단계와, 상기 제1단계의 판단 결과, EPS 시스템에 고장이 발생하였다고 판단되면, 상기 모터 릴레이 온/오프 회로의 모터 릴레이를 오프하는 제2단계와, 상기 제2단계 수행 후, 일정 시간 범위내에서 상기 토오크 센서, 차속 센서, 조향각 센서의 각 검출정보가 정상적으로 복귀되면 상기 모터 릴레이 온/오프 회로의 모터 릴레이를 온하는 제3단계와, 상기 제2단계의 판단 결과, EPS 시스템에 발생한 고장이 심각한 수준의 고장이라고 판단되면, 상기 메인 릴레이 온/오프 회로의 메인 릴레이를 오프하여 ECU를 완전히 끄고 EPS 시스템이 정상적으로 복귀될 때까지 조향력 발생을 중지시키는 제4단계로 동작하는 것을 특징으로 하는 전자제어 파워 스티어링 시스템에서의 고장 진단 및 조치장치.
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