KR101576882B1 - 전동식 파워 스티어링 시스템의 페일 세이프 장치 및 방법 - Google Patents

전동식 파워 스티어링 시스템의 페일 세이프 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전동식 파워 스티어링 시스템의 페일 세이프 장치 및 방법에 관한 것으로, 차량의 속도를 측정하는 차속센서, 상기 차량의 변속장치로부터 기어단수를 입력받는 기어단입력부, 상기 차량의 위치정보에 근거한 GPS차속을 산출하는 GPS차속산출부 및 상기 차속센서를 통해 미리 설정된 최고속도 이하의 차속이 수신되면 상기 기어단입력부를 통해 입력된 기어단수, 또는 상기 기어단입력부를 통해 입력된 기어단수 및 상기 GPS차속산출부로부터 수신된 GPS차속에 근거하여 상기 차속의 오류 여부를 판단하고, 상기 차속센서를 통해 차속이 수신되지 않는 경우, 상기 차속이 상기 최고속도를 초과한 값으로 수신되는 경우 또는 상기 차속이 오류인 것으로 판단되는 경우에는 상기 기어단수 및 상기 GPS차속 중 적어도 하나 이상에 근거하여 MDPS 시스템의 차속 데이터를 결정하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전동식 파워 스티어링 시스템의 페일 세이프 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD OF FAIL SAFE FOR MDPS SYSTEM}
본 발명은 전동식 파워 스티어링 시스템의 페일 세이프 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 측정되는 차속에 이상이 발생한 경우 페일 세이프 기능을 수행하는 전동식 파워 스티어링 시스템의 페일 세이프 장치 및 방법에 관한 것이다.
차량의 파워 스티어링은 동력에 따른 조향 장치로, 운전자의 스티어링 휠 조작을 돕는 역할을 한다. 이러한 파워 스티어링은 유압을 이용하는 방식이 주로 사용되고 있으나, 최근에는 모터의 힘을 이용하는 방식인 전동식 파워 스티어링(MDPS: Motor Driven Power Steering) 시스템의 사용이 늘어나고 있다. MDPS 시스템은 기존의 유압식 파워 스티어링 시스템과 대비하여 무게가 가볍고, 공간을 적게 차지하며, 오일교환이 필요 없다는 장점이 존재하기 때문이다.
기존의 유압식 시스템과 달리 MDPS 시스템은 ECU(Electronic Control Unit) 등의 제어유닛에 의한 모터의 전류 제어를 통해 토크를 발생시키므로, 모터 제어를 위한 다양한 제어로직을 구비하고 있다. 이러한 제어로직은 크게 운전자가 원하는 조향감을 구현하는 로직, 차량의 안정성 향상을 목적으로 하는 로직, 시스템 안정성 향상을 위한 로직으로 구분되며, MDPS 시스템의 제어유닛은 차속, 토크 신호, 조향각 신호 등 다양한 파라미터들을 기반으로 각 로직을 수행한다.
이러한 파라미터 중 차속은 MDPS 시스템의 어시스트 크기에 매우 큰 영향을 주는 중요한 요소로, 차속이 0kph~최고속도까지 가변될 때 MDPS 시스템의 어시스트 량은 100% ~ 0%까지 가변된다. 따라서 MDPS 시스템에서 측정되는 차속의 이상에 따른 페일 세이프 기능을 구비하는 것은 필수적으로 요구된다고 볼 수 있다.
종래 MDPS 시스템의 차속 페일 세이프 로직은 최대속도를 초과하여 차속이 측정되거나 차속이 수신되지 않는 경우에 차속 측정에 이상이 발생한 것으로 판단하고 고정된 특정한 값(예 : 80kph)을 기준으로 MDPS 시스템을 제어한다.
그런데 이러한 종래 방식은 차속 데이터의 오류 판단 조건이 단순하여 다양한 오류 상황에 대응하기 어려우며, 고정된 속도를 기준으로 MDPS 시스템을 제어하기 때문에 운전자가 원하는 조향감을 느끼기 어렵다는 문제점이 존재하였다.
한편 본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 10-2005-0026710호(2005.03.16.)에 개시되어 있다.
본 발명은 MDPS 시스템 차속 데이터의 다양한 오류 상황을 검출하고, 차속 데이터 오류 시 운전자에게 적절한 조향감을 제공할 수 있는 전동식 파워 스티어링 시스템의 페일 세이프 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템의 페일 세이프 장치는 차량의 속도를 측정하는 차속센서; 상기 차량의 변속장치로부터 기어단수를 입력받는 기어단입력부; 상기 차량의 위치정보에 근거한 GPS차속을 산출하는 GPS차속산출부; 및 상기 차속센서를 통해 미리 설정된 최고속도 이하의 차속이 수신되면 상기 기어단입력부를 통해 입력된 기어단수, 또는 상기 기어단입력부를 통해 입력된 기어단수 및 상기 GPS차속산출부로부터 수신된 GPS차속에 근거하여 상기 차속의 오류 여부를 판단하고, 상기 차속센서를 통해 차속이 수신되지 않는 경우, 상기 차속이 상기 최고속도를 초과한 값으로 수신되는 경우 또는 상기 차속이 오류인 것으로 판단되는 경우에는 상기 기어단수 및 상기 GPS차속 중 적어도 하나 이상에 근거하여 MDPS 시스템의 차속 데이터를 결정하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 차속의 오류 여부 판단 시, 상기 제어부는 상기 차속이 미리 설정된 기어단별 차속범위 중 상기 기어단수에 따른 차속범위에서 벗어나는지 판단하고, 상기 차속센서를 통해 수신된 차속이 기어단별 차속범위에서 벗어난 상태의 지속시간이 제1임계시간을 경과하면 상기 차속이 오류인 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 차속의 오류 여부 판단 시, 상기 제어부는 상기 GPS차속이 정상 수신되면 상기 차속과 상기 GPS차속의 차이가 임계값 이상인지 판단하고, 상기 차속센서를 통해 수신된 차속과 상기 GPS차속산출부로부터 수신된 GPS차속의 차이가 상기 임계값 이상인 상태의 지속시간이 제2임계시간을 경과하면 상기 차속이 오류인 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 MDPS 시스템의 차속 데이터 결정 시, 상기 제어부는 상기 GPS차속이 정상 수신된 경우 상기 GPS차속을 상기 MDPS 시스템의 차속 데이터로 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 MDPS 시스템의 차속 데이터 결정 시, 상기 제어부는 상기 GPS차속이 정상 수신되지 않은 경우 미리 설정된 기어단별 속도 중 상기 기어단수에 따른 속도를 상기 MDPS 시스템의 차속 데이터로 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템의 페일 세이프 방법은 제어부가 차속센서를 통해 차속을 수신하는 단계; 상기 제어부가 차량의 기어단수를 입력받는 단계; 상기 제어부가 차량의 위치정보에 근거하여 산출된 GPS차속을 수신하는 단계; 상기 차속이 미리 설정된 최고속도 이하로 수신되는 경우, 상기 제어부가 상기 기어단수, 또는 상기 기어단수 및 상기 GPS차속에 근거하여 상기 차속의 오류 여부를 판단하는 단계; 및 상기 차속센서를 통해 차속이 수신되지 않는 경우, 상기 차속이 상기 최고속도를 초과한 값으로 수신되는 경우 또는 상기 차속이 오류인 것으로 판단되는 경우, 상기 제어부가 상기 기어단수 및 상기 GPS차속 중 적어도 하나 이상에 근거하여 MDPS 시스템의 차속 데이터를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 차속의 오류 여부를 판단하는 단계는, 상기 제어부가 상기 차속이 미리 설정된 기어단별 차속범위 중 상기 기어단수에 따른 차속범위에서 벗어나는지 판단하는 단계; 및 차속센서를 통해 수신된 차속이 기어단별 차속범위에서 벗어난 상태의 지속시간이 제1임계시간을 경과하는 경우, 상기 제어부가 상기 차속이 오류인 것으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 차속의 오류 여부를 판단하는 단계는, 상기 GPS차속이 정상 수신된 경우, 상기 제어부가 상기 차속과 상기 GPS차속의 차이가 임계값 이상인지 판단하는 단계; 및 차속센서를 통해 수신된 차속과 GPS차속의 차이가 상기 임계값 이상인 상태의 지속시간이 제2임계시간을 경과하는 경우, 상기 제어부가 상기 차속이 오류인 것으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 MDPS 시스템의 차속 데이터를 결정하는 단계는, 상기 GPS차속이 정상 수신된 경우, 상기 제어부가 상기 GPS차속을 상기 MDPS 시스템의 차속 데이터로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 MDPS 시스템의 차속 데이터를 결정하는 단계는, 상기 GPS차속이 정상 수신되지 않은 경우, 상기 제어부가 미리 설정된 기어단별 속도 중 상기 기어단수에 따른 속도를 상기 MDPS 시스템의 차속 데이터로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템의 페일 세이프 장치 및 방법은 차량의 기어단수 및 GPS차속에 근거하여 차속의 오류 여부를 판단하고, MDPS 시스템의 차속 데이터를 결정함으로써 MDPS 시스템의 차속 데이터에 대한 신뢰성을 확보하고 조향 안정성 및 조향감을 향상시켜 줄 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템의 페일 세이프 장치의 구성을 나타낸 블록구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템의 페일 세이프 장치의 기어단수별 차속범위 및 페일 세이프 차속을 나타낸 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템의 페일 세이프 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템의 페일 세이프 장치 및 방법의 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템의 페일 세이프 장치의 구성을 나타낸 블록구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템의 페일 세이프 장치의 기어단수별 차속범위 및 페일 세이프 차속을 나타낸 예시도로서, 이를 참조하여 본 실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템의 페일 세이프 장치를 설명하면 다음과 같다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템의 페일 세이프 장치는 제어부(100), 차속센서(110), 기어단입력부(120) 및 GPS차속산출부(130)를 포함한다. 또한 GPS차속산출부(130)는 위치정보수신부(131) 및 GPS차속산출모듈(132)을 포함할 수 있다.
차속센서(110)는 차량의 속도를 측정한다. 예를 들어 차속센서(110)는 트랜스미션 출력축의 회전을 검출하여 차량의 속도를 측정할 수 있다.
기어단입력부(120)는 차량의 변속장치로부터 기어단수를 입력받는다. 여기서 차량의 변속장치는 변속레버의 움직임을 감지하는 센서, 트랜스미션제어유닛(TCU : Transmission Control Unit) 등을 포함하여, 차량의 기어단수를 기어단입력부(120)로 보낼 수 있다.
위치정보수신부(131)는 차량의 위치정보를 수신할 수 있다. 위치정보수신부(131)는 GPS(Global Positioning System), GLONASS(Global Navigation Satellite System) 등의 위성항법시스템을 이용하여 차량의 위치에 대한 정보를 수신할 수 있다.
GPS차속산출부(130)는 차량의 위치정보에 근거한 차량의 속도인 GPS차속을 산출한다. 즉 GPS차속산출부(130)의 GPS차속산출모듈(132)은 위치정보수신부(131)를 통해 수신된 차량의 위치정보를 기반으로 하여 GPS차속을 산출할 수 있다. 이러한 GPS차속산출부(130)로는 차량의 내비게이션 시스템 등이 해당될 수 있다.
예를 들어 GPS차속산출모듈(132)는 일정시간 간격으로 차량의 위치정보에 근거한 이동거리를 계산하고, 상기 계산된 이동거리를 상기 일정시간으로 나누어 GPS차속을 산출할 수 있다. 또한 GPS차속산출모듈(132)는 위치정보수신부(131)를 통해 수신되는 GPS신호나 GLONASS신호의 도플러 효과를 이용하여 GPS차속을 산출할 수도 있다. 한편 GPS차속산출모듈(132)은 차량 터널에 진입한 경우 등 위치정보수신부(131)를 통해 차량의 위치정보가 수신되지 않으면 GPS차속을 산출하지 않을 수도 있다.
GPS차속산출부(130)는 상술한 경우와 같이 GPS차속이 산출되지 않거나, GPS차속이 차량의 최고속도를 초과한 값으로 산출되는 경우 등 GPS차속이 정상적으로 산출되지 않는 경우에 GPS차속을 제어부(100)로 전송하지 않을 수 있다. 즉 이러한 경우 제어부(100)는 GPS차속을 정상 수신할 수 없게 된다.
제어부(100)는 차속센서(110)를 통해 미리 설정된 최고속도 이하의 차속이 수신되면 기어단입력부(120)를 통해 입력된 기어단수, 또는 기어단입력부(120)를 통해 입력된 기어단수 및 GPS차속산출부(130)를 통해 수신된 GPS차속에 근거하여 차속의 오류 여부를 판단할 수 있다. 즉 제어부(100)는 차속센서(110)를 통해 수신된 차속이 정상적인 값이라고 판단되는 경우에도, 기어단수 또는 GPS차속을 이용하여 차속센서(110)를 통해 수신된 차속을 검증할 수 있다.
예를 들어 제어부(100)는 차속센서(110)를 통해 수신된 차속이 미리 설정된 기어단별 차속범위 중 기어단입력부(120)를 통해 입력된 기어단수에 따른 차속범위에서 벗어나는지 판단하고, 차속이 기어단별 차속범위에서 벗어난 상태의 지속시간이 제1임계시간을 경과하면 차속이 오류인 것으로 판단할 수 있다.
도 2를 참조하여 기어단별 차속범위를 더 자세히 살펴보면, 차량의 기어단수에 따라 정상 차속범위가 미리 설정되어 있으며, 제어부(100)는 차속센서(110)를 통해 수신된 차속이 이러한 정상 차속범위를 벗어나는지 판단한다. 예를 들어 제어부(100)는 기어단입력부(120)를 통해 입력된 기어단수가 3단인 경우에 차속센서(110)를 통해 차속으로 10kph가 수신되면 차속이 정상 차속범위를 벗어난 것으로 판단할 수 있다. 한편 이러한 기어단별 차속범위는 차량의 사양 등에 따라 다양한 값으로 설계될 수 있다.
제어부(100)는 상술한 경우처럼 차속이 정상 차속범위에서 벗어난 상태가 제1임계시간을 경과할 때까지 지속되면 차속이 오류인 것으로 판단할 수 있다. 여기서 제1임계시간은 기본적으로 미리 설정되어 있으며, 차량의 사양 등에 따라 다양한 값으로 설계될 수 있다.
또한 제어부(100)는 GPS차속산출부(130)를 통해 GPS차속이 정상 수신되면 차속센서(110)를 통해 수신된 차속과 상기 GPS차속의 차이가 임계값 이상인지 판단하고, 차속과 GPS차속의 차이가 상기 임계값 이상인 상태의 지속시간이 제2임계시간을 경과하면 상기 차속이 오류인 것으로 판단할 수 있다. 즉 제어부(100)는 GPS차속이 정상 수신될 때, GPS차속과 차속센서(110)를 통해 수신된 차속을 비교하여 차속의 오류 여부를 판단할 수 있다. 여기서 임계값 및 제2임계시간은 기본적으로 미리 설정되어 있으며, 차량의 사양 등에 따라 다양한 값으로 설계될 수 있다.
제어부(100)는 차속센서(110)를 통해 차속이 수신되지 않는 경우, 차속센서(110)를 통해 수신된 차속이 최고속도를 초과한 경우 또는 차속이 오류인 것으로 판단되는 경우에 기어단입력부(120)를 통해 입력된 기어단수 및 GPS차속산출부(130)를 통해 수신된 GPS차속 중 적어도 하나 이상에 근거하여 MDPS 시스템의 차속 데이터를 결정할 수 있다. 즉 제어부(100)는 차속센서(110)를 통해 정상적인 차속이 수신되지 않는 경우 또는 차속센서(110)를 통해 정상적인 차속이 수신되나 수신된 차속이 오류인 것으로 판단되는 경우에 페일 세이프 기능을 수행하여 MDPS 시스템의 차속 데이터를 결정한다.
예를 들어 제어부(100)는 GPS차속산출부(130)를 통해 GPS차속이 정상 수신된 경우에 상기 GPS차속을 MDPS 시스템의 차속 데이터로 결정하고, GPS차속이 정상 수신되지 않은 경우에 미리 설정된 기어단별 속도 중 기어단입력부(120)를 통해 입력된 기어단수에 따른 속도를 MDPS 시스템의 차속 데이터로 결정할 수 있다.
도 2를 참조하여 기어단별 속도를 더 자세히 살펴보면, 차량의 기어단수에 따라 페일 세이프 기능 수행 시 사용되는 차속이 미리 설정되어 있으며, 제어부(100)는 기어단입력부(120)를 통해 입력된 기어단수에 따라 페일 세이프 기능 수행을 위한 차속을 결정한다. 예를 들어 기어단입력부(120)를 통해 입력된 기어단수가 3단인 경우에, 제어부(100)는 80kph를 MDPS 시스템의 차속 데이터로 결정한다. 한편 이러한 기어단별 속도는 차량의 사양 등에 따라 다양한 값으로 설계될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템의 페일 세이프 방법을 설명하기 위한 흐름도로서, 이를 참조하여 본 실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템의 페일 세이프 방법을 설명하면 다음과 같다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제어부(100)는 먼저 차속센서(110)를 통해 차속을 수신하고, 차량의 기어단수를 입력받으며, 차량의 위치정보에 근거하여 산출된 GPS차속을 수신한다(S200). 예를 들어 제어부(100)는 차량의 변속장치로부터 기어단수를 입력받을 수 있으며, GPS차속산출부(130)로부터 GPS차속을 수신할 수 있다.
이어서 제어부(100)는 상기 단계(S200)에서 수신된 차속이 미리 설정된 최고속도를 초과한 값으로 수신되었거나 상기 단계(S200)에서 차속이 수신되지 않았는지 확인한다(S210).
상기 단계(S210)의 확인결과, 상기 단계(S200)에서 차속이 수신되었고 최고속도를 초과하지 않았다면, 제어부(100)는 상기 단계(S200)에서 수신된 차속이 기어단별 차속범위에서 벗어났는지 판단한다(S220). 즉 제어부(100)는 차속센서(110)를 통해 정상적인 값이 차속으로 수신되는 경우에도 기어단수를 이용하여 차속센서(110)를 통해 수신된 차속을 검증할 수 있다.
상기 단계(S220)의 판단결과, 상기 단계(S200)에서 수신된 차속이 기어단별 차속범위에서 벗어났다면, 제어부(100)는 차속이 기어단별 차속범위에서 벗어난 상태의 지속시간이 제1임계시간을 경과하였는지 확인한다(S230). 여기서 제1임계시간은 기본적으로 미리 설정되어 있으며, 차량의 사양 등에 따라 다양한 값으로 설계될 수 있다.
상기 단계(S230)의 확인결과, 차속이 기어단별 차속범위에서 벗어난 상태의 지속시간이 제1임계시간을 경과하지 않았다면, 제어부(100)는 상기 단계(S200)에서 GPS차속이 정상 수신 되었는지 확인한다(S240). 예를 들어 GPS차속산출부(130)는 차량의 위치정보가 수신되지 않아 GPS차속이 산출되지 않거나, GPS차속이 차량의 최고속도를 초과한 값으로 산출되는 경우 등 GPS차속이 정상적으로 산출되지 않는 경우에 GPS차속을 제어부(100)로 전송하지 않을 수 있다. 즉 이러한 경우 제어부(100)는 GPS차속을 정상 수신할 수 없게 된다.
한편 상기 단계(S220)의 판단결과, 상기 단계(S200)에서 수신된 차속이 기어단별 차속범위에서 벗어나지 않았다면, 제어부(100)는 상기 단계(S240)로 진행하여, 상기 단계(S200)에서 GPS차속이 정상 수신 되었는지 확인한다. 즉 제어부(100)는 차속센서(110)를 통해 정상적인 값이 차속으로 수신되고, 수신된 차속이 기어단별 차속범위를 만족하는 경우에도 GPS차속을 이용하여 차속센서(110)를 통해 수신된 차속을 검증할 수 있다.
상기 단계(S240)의 확인결과, GPS차속이 정상 수신되었다면, 제어부(100)는 상기 단계(S200)에서 수신된 차속과 GPS차속의 차이가 임계값 이상인지 판단한다(S250). 여기서 임계값은 기본적으로 미리 설정되어 있으며, 차량의 사양 등에 따라 다양한 값으로 설계될 수 있다. 즉 제어부(100)는 GPS차속과 차속센서(110)를 통해 수신된 차속의 차이가 일정기준을 초과하는지 여부를 판단한다.
상기 단계(S250) 단계의 확인결과, 상기 단계(S200)에서 수신된 차속과 GPS차속의 차이가 임계값 이상이었다면, 제어부(100)는 차속과 GPS차속의 차이가 임계값 이상인 상태의 지속시간이 제2임계시간을 경과하였는지 확인한다(S260). 여기서 제2임계시간은 기본적으로 미리 설정되어 있으며, 차량의 사양 등에 따라 다양한 값으로 설계될 수 있다. 즉 제어부(100)는 GPS차속과 차속센서(110)를 통해 수신된 차속의 차이가 일정기준을 초과하는 상태가 일정시간동안 지속되면 차속센서(110)를 통해 수신된 차속이 오류인 것으로 판단할 수 있다.
상기 단계(S260)의 확인결과, 차속과 GPS차속의 차이가 임계값 이상인 상태의 지속시간이 제2임계시간을 경과하였다면, 제어부(100)는 상기 단계(S200)에서 GPS차속이 정상 수신 되었는지 확인한다(S270).
한편 상기 단계(S210)의 확인결과, 상기 단계(S200)에서 수신된 차속이 최고속도를 초과한 값으로 수신되었거나 상기 단계(S200)에서 차속이 수신되지 않았다면, 제어부(100)는 상기 단계(S270)로 진행하여, 상기 단계(S200)에서 GPS차속이 정상 수신 되었는지 확인한다. 또한 상기 단계(S230)의 확인결과, 차속이 기어단별 차속범위에서 벗어난 상태의 지속시간이 제1임계시간을 경과하였다면, 제어부(100)는 상술한 경우와 마찬가지로 상기 단계(S270)로 진행한다.
즉 제어부(100)는 차속센서(110)를 통해 정상적인 차속이 수신되지 않는 경우 또는 차속센서(110)를 통해 정상적인 차속이 수신되나 수신된 차속이 오류인 것으로 판단되는 경우에 페일 세이프 기능을 수행하여 MDPS 시스템의 차속 데이터를 결정한다. 이때 제어부(100)는 상기 단계(S240)를 거치지 않고 상기 단계(S270)로 진행할 수 있으므로, 상기 단계(S200)에서 GPS차속이 정상 수신 되었는지를 확인한다.
한편 상기 단계(S270)의 확인결과, GPS차속이 정상 수신되었다면, 제어부(100)는 MDPS 시스템이 상기 단계(S200)에서 수신된 GPS차속을 차속 데이터로 사용하도록 제어한다(S280). 즉 제어부(100)는 GPS차속이 정상 수신된 경우에 상기 단계(S200)에서 수신된 GPS차속을 MDPS 시스템의 차속 데이터로 결정한다.
반면 상기 단계(S270)의 확인결과, GPS차속이 정상 수신되지 않았다면, 제어부(100)는 MDPS 시스템이 기어단별 페일 세이프 차속으로 설정된 차속을 차속 데이터로 사용하도록 제어한다(S290). 즉 제어부(100)는 GPS차속이 정상 수신되지 않은 경우에 미리 설정된 기어단별 속도 중 상기 단계(S200)에서 입력된 기어단수에 따른 속도를 MDPS 시스템의 차속 데이터로 결정한다.
이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템의 페일 세이프 장치 및 방법은 차량의 기어단수 및 GPS차속에 근거하여 차속의 오류 여부를 판단하고, MDPS 시스템의 차속 데이터를 결정함으로써 MDPS 시스템의 차속 데이터에 대한 신뢰성을 확보하고 조향 안정성 및 조향감을 향상시켜 준다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100: 제어부
110: 차속센서
120: 기어단입력부
130: GPS차속산출부
131: 위치정보수신부
132: GPS차속산출모듈

Claims (10)

  1. 차량의 속도를 측정하는 차속센서;
    상기 차량의 변속장치로부터 기어단수를 입력받는 기어단입력부;
    상기 차량의 위치정보에 근거한 GPS차속을 산출하는 GPS차속산출부; 및
    상기 차속센서를 통해 미리 설정된 최고속도 이하의 차속이 수신되면 상기 기어단입력부를 통해 입력된 기어단수, 또는 상기 기어단입력부를 통해 입력된 기어단수 및 상기 GPS차속산출부로부터 수신된 GPS차속에 근거하여 상기 차속의 오류 여부를 판단하고, 상기 차속센서를 통해 차속이 수신되지 않는 경우, 상기 차속이 상기 최고속도를 초과한 값으로 수신되는 경우 또는 상기 차속이 오류인 것으로 판단되는 경우에는 상기 기어단수 및 상기 GPS차속 중 적어도 하나 이상에 근거하여 MDPS 시스템의 차속 데이터를 결정하는 제어부를 포함하는 전동식 파워 스티어링 시스템의 페일 세이프 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 차속의 오류 여부 판단 시, 상기 제어부는 상기 차속이 미리 설정된 기어단별 차속범위 중 상기 기어단수에 따른 차속범위에서 벗어나는지 판단하고, 상기 차속센서를 통해 수신된 차속이 기어단별 차속범위에서 벗어난 상태의 지속시간이 제1임계시간을 경과하면 상기 차속이 오류인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 시스템의 페일 세이프 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 차속의 오류 여부 판단 시, 상기 제어부는 상기 GPS차속이 정상 수신되면 상기 차속과 상기 GPS차속의 차이가 임계값 이상인지 판단하고, 상기 차속센서를 통해 수신된 차속과 상기 GPS차속산출부로부터 수신된 GPS차속의 차이가 상기 임계값 이상인 상태의 지속시간이 제2임계시간을 경과하면 상기 차속이 오류인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 시스템의 페일 세이프 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 MDPS 시스템의 차속 데이터 결정 시, 상기 제어부는 상기 GPS차속이 정상 수신된 경우 상기 GPS차속을 상기 MDPS 시스템의 차속 데이터로 결정하는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 시스템의 페일 세이프 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 MDPS 시스템의 차속 데이터 결정 시, 상기 제어부는 상기 GPS차속이 정상 수신되지 않은 경우 미리 설정된 기어단별 속도 중 상기 기어단수에 따른 속도를 상기 MDPS 시스템의 차속 데이터로 결정하는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 시스템의 페일 세이프 장치.
  6. 제어부가 차속센서를 통해 차속을 수신하는 단계;
    상기 제어부가 차량의 기어단수를 입력받는 단계;
    상기 제어부가 차량의 위치정보에 근거하여 산출된 GPS차속을 수신하는 단계;
    상기 차속이 미리 설정된 최고속도 이하로 수신되는 경우, 상기 제어부가 상기 기어단수, 또는 상기 기어단수 및 상기 GPS차속에 근거하여 상기 차속의 오류 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 차속센서를 통해 차속이 수신되지 않는 경우, 상기 차속이 상기 최고속도를 초과한 값으로 수신되는 경우 또는 상기 차속이 오류인 것으로 판단되는 경우, 상기 제어부가 상기 기어단수 및 상기 GPS차속 중 적어도 하나 이상에 근거하여 MDPS 시스템의 차속 데이터를 결정하는 단계를 포함하는 전동식 파워 스티어링 시스템의 페일 세이프 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 차속의 오류 여부를 판단하는 단계는,
    상기 제어부가 상기 차속이 미리 설정된 기어단별 차속범위 중 상기 기어단수에 따른 차속범위에서 벗어나는지 판단하는 단계; 및
    차속센서를 통해 수신된 차속이 기어단별 차속범위에서 벗어난 상태의 지속시간이 제1임계시간을 경과하는 경우, 상기 제어부가 상기 차속이 오류인 것으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 시스템의 페일 세이프 방법.
  8. 제 6항에 있어서
    상기 차속의 오류 여부를 판단하는 단계는,
    상기 GPS차속이 정상 수신된 경우, 상기 제어부가 상기 차속과 상기 GPS차속의 차이가 임계값 이상인지 판단하는 단계; 및
    차속센서를 통해 수신된 차속과 GPS차속의 차이가 상기 임계값 이상인 상태의 지속시간이 제2임계시간을 경과하는 경우, 상기 제어부가 상기 차속이 오류인 것으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 시스템의 페일 세이프 방법.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 MDPS 시스템의 차속 데이터를 결정하는 단계는,
    상기 GPS차속이 정상 수신된 경우, 상기 제어부가 상기 GPS차속을 상기 MDPS 시스템의 차속 데이터로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 시스템의 페일 세이프 방법.
  10. 제 6항에 있어서,
    상기 MDPS 시스템의 차속 데이터를 결정하는 단계는,
    상기 GPS차속이 정상 수신되지 않은 경우, 상기 제어부가 미리 설정된 기어단별 속도 중 상기 기어단수에 따른 속도를 상기 MDPS 시스템의 차속 데이터로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 시스템의 페일 세이프 방법.
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