KR100200124B1

KR100200124B1 - 페일-세이프 제어장치 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR100200124B1
Application number: KR1019960072024A
Authority: KR
Inventors: 김남종
Original assignee: 정몽규; 현대자동차주식회사
Priority date: 1996-12-26
Filing date: 1996-12-26
Publication date: 1999-06-15
Also published as: KR19980052988A

Abstract

연소실에 유입되는 공기의 량을 제어하기 위해 운전자가 액셀 페달을 밟는 정도에 따라 개폐되는 스로틀 밸브의 개폐량 정도를 검출하는 스로틀 위치센서와; 현재의 분당 엔진 회전수를 검출하여 출력하는 엔진 회전수 검출 센서와; 현재 차량의 주행속도를 검출하여 출력하는 차속 센서와; 상기 센서의 상태를 감지하여 변속기의 동작 상태를 제어하는 변속기 제어장치와; 상기 변속기 제어장치와 함께 센서들을 공유하고 있으며, 임의의 센서 고장시 전용 통신 라인을 통해 고장 센서의 검출 정보를 상기 변속기 제어장치와 서로 교환하는 엔진 제어장치를 포함하여 이루어지는 페일-세이프 제어장치는 차량의 현재 상태를 검출하는 센서의 고장이나, 전장 와이어의 단선이나 합선 또는 인터페이스 회로의 불량으로 임의의 센서가 고장으로 판단되면, 상기 엔진 제어장치와 변속기 제어장치는 전용 통신 버스를 통해 해당 센서의 검출 정보를 서로 교환하여 운전자에게 센서의 고장을 경고하고, 검출 정보를 이용하여 보다 안정된 운행을 할 수 있다.

Description

페일-세이프 제어장치 및 그 제어방법

이 발명은 페일-세이프 제어장치 및 그 제어방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 차량의 현재 상태를 검출하는 센서의 고장이나, 전장 와이어의 단선이나 합선 또는 인터페이스 회로의 불량으로 임의의 센서가 고장으로 판단되면, 상기 ECU와 TCU는 전용 통신 버스를 통해 해당 센서의 검출 정보를 교환하여 운전자에게 고장 발생을 통보할 수 있는 페일-세이프 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로, 근래의 차량은 전자 장치의 발전을 통해 각 부품을 제어하는 장치들이 기계적인 부품에서 전자적인 부품으로 전환되고 있는 추세인데, 이러한 상황의 대표적인 예가 엔진 제어장치(electric control unit, 이하 ECU라 표기함)와 변속기 제어장치(transaxel xontrol unit, 이하 TCU라 표기함)이다.

상기한 TCU는 스로틀 위치 센서(Throttle Position Sensor; 이하, TPS라 표기함)와 엔진 회전수(Revolution Per Minute; 이하 RPM이라 표기함) 검출 센서 및 차속센서(Vehicle Speed Sensor; 이하, VSS라 표기함) 등의 센서들을 통하여 차량의 속도와 현재 운전자의 액셀 작동의 정도를 검출하고 이에 맞추어 변속기의 동작을 제어하고, 상기 ECU는 TCU에 연결된 각각의 센서를 공유하고 상기 TCU가 검출 데이터를 통해 정확한 변속기 제어동작을 수행하고 있는가를 판단하여 그에 따른 제어 동작을 수행한다.

이때, 상기 ECU나 TCU 등의 제어 시스템은 각 센서들과 연결되는 전장 와이어의 단락(OPEN) 또는 합선(SHORT)이나, 인터페이스 회로의 손상 등을 이유로 연결되어 있는 해당 센서가 고장이라 판단되면 자체의 프로그램 로직상에 미리 저장되어 있는 데이터를 기준으로 동작하게 된다.

그러나, 종래에는 전장 와이어의 단락 또는 합선이나, 인터페이스 회로의 손상을 운전자에게 경고하지 못함으로 인해 운전자가 해당 센서의 고장을 인식하게 되는 시간까지 자동차가 계속 운행되므로 엔진과 차량의 안전성에 악영향을 미치게 되는 문제점이 있다.

그러므로, 이 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전장 와이어의 단선 또는 합선이나 인터페이스 회로의 불량으로 임의의 센서가 고장으로 판단되면, 상기 ECU와 TCU는 전용 통신 버스를 통해 해당 센서의 검출 정보를 서로 교환하여 운전자에게 고장 발생을 통보할 수 있는 페일-세이프 제어장치를 제공하기 위한 것이다.

도1은 이 발명의 실시예에 따른 페일-세이프 제어장치의 블록 구성도.

도2는 이 발명의 실시예에 따른 페일-세이프 제어방법의 동작 흐름도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 ; ECU 20 ; TCU 30 ; 스로틀 위치 센서

40 ; 엔진 회전수 검출 센서 50 ; 차속 센서

상기의 목적을 달성하기 위한 이 발명의 구성은,

연소실에 유입되는 공기의 량을 제어하기 위해 운전자가 액셀 페달을 밟는 정도에 따라 개폐되는 스로틀 밸브의 개폐량 정도를 검출하는 TPS와;

현재의 분당 엔진 회전수를 검출하여 출력하는 RPM 검출 센서와;

현재 차량의 주행속도를 검출하여 출력하는 VSS와;

상기 센서의 상태를 감지하여 변속기의 동작 상태를 제어하는 변속기 제어장치와;

상기 변속기 제어장치와 함께 센서들을 공유하고 있으며, 임의의 센서 고장시 전용 통신 라인을 통해 고장 센서의 검출 정보를 상기 변속기 제어장치와 서로 교환하여 엔진의 동작 상태를 제어하는 엔진 제어장치로 이루어진다.

상기의 목적을 달성하기 위한 이 발명의 또 다른 구성은,

임의의 센서가 고장 상태인지 판단하는 단계와;

상기 판단 결과 임의의 센서가 고장이면 상기 엔진 제어장치와 변속기 제어장치가 모두 임의의 센서를 고장이라 판단했는지 판단하는 단계와;

상기 엔진 제어장치와 변속기 제어장치가 모두 임의의 센서를 고장이라 판단했으면 임의의 센서 고장시를 대비하여 미리 저장된 데이터를 적용하여 해당장치를 제어하는 단계와;

상기 엔진 제어장치와 변속기 제어장치가 모두 임의의 센서를 고장이라 판단하지 않았으면, 엔진 제어장치만이 임의의 센서를 고장으로 판단했는지 변속기 제어장치만이 임의의 센서를 고장으로 판단했는지 판단하는 단계와;

상기 판단 결과 엔진 제어장치만이 임의의 센서를 고장이라 판단했으면, 상기 엔진 제어장치가 고장이라 판단한 센서의 고유 코드를 상기 변속기 제어장치로 전송하는 단계와;

상기 변속기 제어장치는 상기 엔진 제어장치로부터 전송되는 고유 코드를 입력받아 고유 코드에 대응하는 센서로부터 데이터를 검출하여 상기 엔진 제어장치로 전송하는 단계와;

상기 변속기 제어장치만이 임의의 센서를 고장이라 판단했으면, 변속기 제어장치가 고장이라 판단한 센서의 고유 코드를 상기 엔진 제어장치로 전송하는 단계와;

상기 엔진 제어장치가 변속기 제어장치로부터 전송되는 고유 코드를 입력받아 고유 코드에 대응하는 센서로부터 데이터를 검출하여 상기 변속기 제어장치로 전송하는 단계와;

운전자에게 센서가 고장 상태임을 경고하는 단계로 이루어진다.

이하, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하기로 한다.

도1은 이 발명의 실시예에 따른 페일-세이프 제어장치의 블록 구성도이다.

연소실에 유입되는 공기의 량을 제어하기 위해 운전자가 액셀 페달을 밟는 정도에 따라 개폐되는 스로틀 밸브의 개폐량 정도를 검출하는 TPS(30)와;

현재의 분당 엔진 회전수를 검출하여 출력하는 RPM 검출 센서(40)와;

현재 차량의 주행속도를 검출하여 출력하는 VSS(50)와;

상기 센서(30, 40, 50)의 상태를 감지하여 변속기의 동작 상태를 제어하는 변속기 제어장치와;

상기 변속기 제어장치와 함께 센서들을 공유하고 있으며, 임의의 센서(30, 40,50) 고장시 전용 통신 라인을 통해 고장 센서(30, 40, 50)의 검출 정보를 상기 변속기 제어장치와 서로 교환하는 엔진 제어장치로 이루어진다.

상기한 구성에 의한, 이 발명의 실시예에 따른 페일-세이프 제어장치의 동작을 첨부된 도2를 참조로 설명하면 다음과 같다.

상기 ECU(10)나 TCU(20)는 공유하는 센서(30, 40, 50)중에 어떤 센서(30, 40, 50)가 고장인가를 판단한다(S1).

상기 ECU(10)와 TCU(20)는 스텝 S1의 판단중에 전장 와이어의 단선 또는 합선이나, 인터페이스 회로가 손상된 경우도 단선이나 합선된 전장 와이어와 연결된 센서나 인터페이스 회로와 연결된 센서를 고장이라 판단한다.

상기 과정을 통해 임의 센서가 고장이라 판단되면, 상기 ECU(10)는 전용 통신 버스(FSB)를 통해 TCU(20)가 임의의 센서를 고장으로 판단했는지 판단하고, 상기 TCU(10)도 전용 통신 버스(FSB)를 통해 ECU(20)가 임의의 센서를 고장으로 판단했는지를 판단한다(S2).

상기 스텝 S2의 판단 결과 상기 ECU(10)와 TCU(20)가 모두 스텝 S1에서 고장이라고 판단된 임의의 센서를 고장이라고 판단했으면, 해당 센서의 고장시를 대비하여 미리 저장하고 있는 데이터를 사용하여 엔진과 변속기의 동작 상태를 제어하고(S3), 경보등(도시되지 않음)을 점등하여 운전자에게 임의의 센서가 고장상태임을 경고한다(S9).

그러나, 스텝 S2의 판단 결과 상기 ECU(10)나 TCU(20)중 어느 하나라도 임의의 센서(30, 40, 50)가 고장이 아니라고 판단되면, 상기 ECU(10)와 TCU(20)중에 어느 제어장치가 임의의 센서를 고장이라고 판단했는지를 판단한다(S4).

상기 스텝 S4의 판단 결과 상기 ECU(10)만이 임의의 센서를 고장이라고 판단했으면, 상기 ECU(10)는 전용 통신 버스(FSB)를 통해 TCU(20)측으로 자신이 고장이라고 판단한 센서의 고유 코드를 전송한다(S5).

상기 TCU(20)는 스텝 S5에서 ECU(10)로부터 고장 판단된 센서의 고유코드를 입력받아, 고유 코드에 대응하는 센서로부터 데이터를 검출하여 펄스폭 변조(pulse with modulation, 이하 PWM이라 표기함) 방식으로 전용 통신 버스(FSB)를 통해 ECU(10)로 전송한다.

이후, 상기 ECU(10)는 전달받은 데이터를 사용하여 엔진의 동작 상태를 제어하게 되며(S6), 경보등을 점등하여 운전자에게 센서가 고장 상태임을 경고한다(S9).

그러나, 스텝 S4의 판단 결과 상기 TCU(20)만이 임의의 센서를 고장이라 판단했으면, 상기 TCU(20)는 전용 통신 버스(FSB)를 통해 ECU(20)측으로 자신이 고장이라고 판단한 센서의 고유 코드를 전송한다(S7).

상기 ECU(10)는 TCU(20)로부터 전송되는 고유코드에 대응하는 센서로부터 데이터를 검출하여 PWM 방식으로 전용 통신 버스(FSB)를 통해 상기 TCU(20)로 전송한다.

상기 TCU(20)는 상기 ECU(10)로부터 전달받은 데이터를 사용하여 변속기의 동작 상태를 제어하며(S8), 경보등을 점등하여 운전자에게 임의의 센서가 고장상태임을 경고한다(S9).

경고 수단이 경보등으로 한정되고, 데이터 전송방식이 PWM방식으로만 한정된 것은 아니다.

차량의 현재 상태를 검출하는 센서의 고장이나, 전장 와이어의 단선이나 합선 또는 인터페이스 회로의 불량으로 임의의 센서가 고장으로 판단되면, 상기 ECU와 TCU는 전용 통신 버스를 통해 해당 센서의 검출 정보를 서로 교환하여 운전자에게 센서의 고장을 경고하고, 검출 정보를 이용하여 보다 안정된 운행을 할 수 있다.

Claims

연소실에 유입되는 공기의 량을 제어하기 위해 운전자가 액셀 페달을 밟는 정도에 따라 개폐되는 스로틀 밸브의 개폐량 정도를 검출하는 스로틀 위치센서와;

현재의 분당 엔진 회전수를 검출하여 출력하는 엔진 회전수 검출 센서와;

현재 차량의 주행속도를 검출하여 출력하는 차속센서와;

상기 센서의 상태를 감지하여 변속기의 동작 상태를 제어하는 변속기 제어장치와;

상기 변속기 제어장치와 함께 센서들을 공유하고 있으며, 임의의 센서 고장시 전용 통신 라인을 통해 고장 센서의 검출 정보를 상기 변속기 제어장치와 서로 교환하는 엔진 제어장치를 포함하여 이루어지는 페일-세이프 제어장치.
임의의 센서가 고장 상태인지 판단하는 단계와;

상기 판단 결과 임의의 센서가 고장이면 상기 엔진 제어장치와 변속기 제어장치가 모두 임의의 센서를 고장이라 판단했는지 판단하는 단계와;

상기 엔진 제어장치와 변속기 제어장치가 모두 임의의 센서를 고장이라 판단했으면 임의의 센서 고장시를 대비하여 미리 저장된 데이터를 적용하여 해당장치를 제어하는 단계와;

상기 엔진 제어장치와 변속기 제어장치가 모두 임의의 센서를 고장이라 판단하지 않았으면, 엔진 제어장치만이 임의의 센서를 고장으로 판단했는지 변속기 제어장치만이 임의의 센서를 고장으로 판단했는지 판단하는 단계와;

상기 판단 결과 엔진 제어장치만이 임의의 센서를 고장이라 판단했으면, 상기 엔진 제어장치가 고장이라 판단한 센서의 고유 코드를 상기 변속기 제어장치로 전송하는 단계와;

상기 변속기 제어장치는 상기 엔진 제어장치로부터 전송되는 고유 코드를 입력받아 고유 코드에 대응하는 센서로부터 데이터를 검출하여 상기 엔진 제어장치로 전송하는 단계와;

상기 변속기 제어장치만이 임의의 센서를 고장이라 판단했으면, 변속기 제어장치가 고장이라 판단한 센서의 고유 코드를 상기 엔진 제어장치로 전송하는 단계와;

상기 엔진 제어장치가 변속기 제어장치로부터 전송되는 고유 코드를 입력받아 고유 코드에 대응하는 센서로부터 데이터를 검출하여 상기 변속기 제어장치로 전송하는 단계와;

운전자에게 센서가 고장 상태임을 경고하는 단계를 포함하여 이루어지는 페-세이프 제어방법.