KR102542935B1

KR102542935B1 - 차량의 can통신 고장 시 변속제어방법

Info

Publication number: KR102542935B1
Application number: KR1020160168293A
Authority: KR
Inventors: 조성현
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2016-12-12
Filing date: 2016-12-12
Publication date: 2023-06-15
Also published as: US10571018B2; US20180163858A1; KR20180067743A

Abstract

본 발명에 따른 차량의 CAN통신 고장 시 변속제어방법은 변속기제어유닛이 CAN통신라인 및 LIN통신라인을 매개로 모터제어기와 통신하도록 마련된 차량의 CAN통신 고장 시 변속제어방법에 있어서, 변속기제어유닛이 CAN통신의 고장 여부를 감지하는 고장감지단계; 고장감지단계 수행결과, CAN통신 고장을 감지한 경우, 변속기제어유닛이 목표변속단이 변경되는지 감지하는 변속단감지단계; 및 변속단감지단계 수행결과, 목표변속단이 변경될 경우, 변속기제어유닛이 LIN통신라인을 통해 모터제어기가 기어 액츄에이터를 구동시켜 목표단기어를 체결하도록 제어하는 기어체결단계;를 포함할 수 있다.

Description

차량의 CAN통신 고장 시 변속제어방법 {SHIFT CONTROL METHOD FOR VEHICLE WHEN CAN COMMUNICATION FAIL}

본 발명은 차량의 CAN통신이 불가할 경우, LIN 통신라인을 통해 차량 변속을 실시하는 변속제어방법에 관한 것이다.

이전에는 듀얼 클러치 변속기(DCT: Dual Clutch Transmission)를 제어하기 위해, 와이어하네스를 TCU(Transmission Control Unit)와 기어 액츄에이터 사이에 적용하였으나, 이를 제거한 SBW(Shift By Wire)시스템에 대한 연구가 최근 활발히 이루어지고 있다.

SBW 시스템은 전자적 신호를 통해 기어 변속을 제어하는 시스템으로서, 주로 각 제어부들은 CAN통신을 이용하여 변속에 요구되는 전자적 신호를 송수신한다.

만약, 변속기를 제어하는 TCU(Transmission Control Unit)와 기어 액츄에이터에 적용되는 CAN통신라인에 고장이 발생할 경우, 기어 액츄에이터를 전혀 제어할 수 없는바 차량 변속이 불가하고 차량 비상주행도 불가하다는 문제점이 있다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

KR

10-2006-0000648

A

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, CAN통신 고장 시, TCU가 LIN통신라인을 매개로 기어 액츄에이터를 구동하여 차량 변속을 수행함으로써 차량이 주행 가능하도록 제어하는 차량의 CAN통신 고장 시 변속제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 CAN통신 고장 시 변속제어방법은 변속기제어유닛이 CAN통신라인 및 LIN통신라인을 매개로 모터제어기와 통신하도록 마련된 차량의 CAN통신 고장 시 변속제어방법에 있어서, 상기 변속기제어유닛이 CAN통신의 고장 여부를 감지하는 고장감지단계; 상기 고장감지단계 수행결과, CAN통신 고장을 감지한 경우, 상기 변속기제어유닛이 목표변속단이 변경되는지 감지하는 변속단감지단계; 및 상기 변속단감지단계 수행결과, 목표변속단이 변경될 경우, 상기 변속기제어유닛이 LIN통신라인을 통해 모터제어기가 기어 액츄에이터를 구동시켜 목표단기어를 체결하도록 제어하는 기어체결단계;를 포함할 수 있다.

상기 기어체결단계는, 목표단기어 체결에 셀렉팅 액츄에이터의 동작이 요구될 경우, 상기 변속기제어유닛이 LIN통신라인을 통해 모터제어기가 셀렉팅 액츄에이터를 구동시키도록 제어하는 셀렉팅구동과정과, 상기 셀렉팅구동과정을 통해 셀렉팅 구동이 완료된 후, 상기 변속기제어유닛이 LIN통신라인을 통해 모터제어기가 시프팅 액츄에이터를 구동하여 목표단기어를 체결하도록 제어하는 시프팅구동과정을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 시프팅구동과정 시, 상기 변속기제어유닛은 상기 모터제어기가 제1설정힘으로 시프팅 액츄에이터를 구동하여 변속핑거를 목표단기어 인기어 위치에 도달하도록 제어한 다음, 제2설정힘으로 상기 시프팅 액츄에이터를 구동하여 상기 변속핑거가 목표단기어 측으로 이동되도록 제어하고, 상기 제1설정힘은 제2설정힘보다 크게 설정된 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 모터제어기는 상기 시프팅 액츄에이터를 제2설정힘으로 구동할 시, 구동전류가 설정전류보다 큰 값으로 설정시간 이상 유지될 경우, 목표단기어 체결 완료 신호를 상기 변속기제어유닛으로 출력하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상술한 바와 같은 구조로 이루어진 차량의 CAN통신 고장 시 변속제어방법에 따르면 CAN통신 고장 상황 시, 별도의 LIN통신을 통해 차량 변속을 구현할 수 있는바, CAN통신이 불가한 상황에서도 차량 주행이 가능하도록 하여 차량 상품성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 변속제어장치를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 CAN 고장 시 변속제어방법을 도시한 순서도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스트로크 대비 소요되는 모터힘을 도시한 그래프이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량의 CAN통신 고장 시 변속제어방법에 대하여 살펴본다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 변속제어장치를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 CAN 고장 시 변속제어방법을 도시한 순서도이다.

도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명은 변속기제어유닛(TCU: Transmission Control Unit, 100)이 CAN통신라인(130) 및 LIN통신라인(140)을 매개로 모터제어기(110)와 통신하도록 마련된 차량의 CAN통신 고장 시 변속제어방법에 있어서, 상기 변속기제어유닛(100)이 CAN통신의 고장 여부를 감지하는 고장감지단계(S10); 상기 고장감지단계(S10) 수행결과, CAN통신 고장을 감지한 경우, 상기 변속기제어유닛(100)이 목표변속단이 변경되는지 감지하는 변속단감지단계(S20); 및 상기 변속단감지단계(S20) 수행결과, 목표변속단이 변경될 경우, 상기 변속기제어유닛(100)이 LIN통신라인(140)을 통해 모터제어기(110)가 기어 액츄에이터(120)를 구동시켜 목표단기어를 체결하도록 제어하는 기어체결단계(S30);를 포함할 수 있다.

즉, 평상시 변속기제어유닛(100)은 CAN통신라인(130)을 기반으로 기어 액츄에이터(120)를 제어하기 위한 통신신호를 모터제어기(110)와 주고받는다. 하지만, 본 발명에서 제어부(100)와 모터제어기(110) 사이에는 별도의 LIN통신라인(140)이 추가적으로 연결되는바, CAN통신이 불가능한 고장 상황이 발생하면 LIN통신을 매개로 비상적으로 차량 변속을 구현할 수 있다.

구체적으로 변속기제어유닛(100)은 CAN통신라인(130)을 통해 수신되던 송수신 데이터들이 기준시간동안 미수신될 경우에 CAN통신이 고장 상황이라 감지할 수 있다(S10).

만약, CAN통신이 고장이라 감지한 경우, 변속기제어유닛(100)은 차량의 상태에 따라 변속이 수행되어서 목표변속단이 변경되는지 감지한다(S20).

이후, 변속기제어유닛(100)은 목표변속단이 변경될 경우에 CAN통신이 고장상황에 있는바, 별도로 구비된 LIN통신라인(140)을 매개로 모터제어기(110)가 기어 액츄에이터(120)를 구동를 구동시키도록 제어함으로써 목표변속단으로의 변속을 구현한다(S30).

여기서, LIN통신은 CAN통신에 비해 기어 변속을 정상적으로 수행하는데 어려움이 있다. 즉, LIN통신을 통해서 변속기제어유닛(100)은 기어 액츄에이터(120)를 구동제어하는 모터제어기(110)에 목표각도, 목표회전수와 같은 데이터를 전달할 수 있고, 반대로 모터제어기(110)는 현재 기어 액츄에이터(120)의 위치 및 구동 정보를 변속기제어유닛(100)에 전달할 수 있다. 따라서, 본 발명은 제한된 통신 환경의 데이터들을 활용하여 기어단변속을 구현하는 방법에 대한 것이다.

본 발명에서 상기 기어체결단계(S30)는, 목표단기어 체결에 셀렉팅 액츄에이터(123)의 동작이 요구될 경우, 상기 변속기제어유닛(100)이 LIN통신라인(140)을 통해 모터제어기(110)가 셀렉팅 액츄에이터(123)를 구동시키도록 제어하는 셀렉팅구동과정(S30-1)과, 상기 셀렉팅구동과정(S30-1)을 통해 셀렉팅 구동이 완료된 후, 상기 변속기제어유닛(100)이 LIN통신라인(140)을 통해 모터제어기(110)가 시프팅 액츄에이터(125)를 구동하여 목표단기어를 체결하도록 제어하는 시프팅구동과정(S30-2)을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

즉, 기어 액츄에이터(120)는 변속핑거를 셀렉트(select)방향으로 이동시키는 셀렉팅 액츄에이터(123)와 변속핑거를 시프트(shift)방향으로 이동시키는 시프팅 액츄에이터(125)로 구성된다.

따라서, CAN통신이 고장인 상황에서 차량의 상태변화에 따라 목표변속단이 변경될 경우, 변속기제어유닛(100)은 목표변속단 변속이 변속핑거의 셀렉팅 방향 이동을 요구한다면 일차적으로 모터제어기(110)가 셀렉팅 액츄에이터(123)를 구동하도록 제어신호를 출력함으로써, 셀렉팅 변속을 완료한다(S30-1).

이후, 변속기제어유닛(100)은 목표단기어 체결을 위해, 모터제어기(110)가 시프팅 액츄에이터(125)를 구동하도록 제어신호를 출력할 수 있다(S30-2).

이때, 상기 시프팅구동과정(S30-2) 시, 상기 변속기제어유닛(100)은 상기 모터제어기(110)가 제1설정힘으로 시프팅 액츄에이터(125)를 구동하여 변속핑거를 목표단기어 인기어(In Gear) 위치에 도달하도록 제어한 다음, 제2설정힘으로 상기 시프팅 액츄에이터(125)를 구동하여 상기 변속핑거가 목표단기어 측으로 이동되도록 제어하고, 상기 제1설정힘은 제2설정힘보다 크게 설정된 것을 특징으로 할 수 있다.

즉, 변속기제어유닛(100)은 모터제어기(110)를 통해 변속핑거가 인기어 위치에 도달할 때까지는 시프팅 액츄에이터(125)를 제1설정힘으로 구동하고, 이후에는 보다 크게 설정된 값인 제2설정힘으로 구동함으로써, 목표단기어 체결시 충격이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

여기서, 변속기제어유닛(100)은 모터제어기(110)를 통해 시프팅 액츄에이터(125)를 제1설정힘으로 구동 제어하는데, 이때 변속기제어유닛(100)은 목표단기어가 인기어 위치인 스트로크로 이동하도록 목표스트로크값을 모터제어기(110)에 송신한다. 상기 모터제어기(110)는 수신된 목표스트로크값에 기반하여 시프팅 액츄에이터(125)를 구동시키고, 변속핑거가 인기어 위치에 도달할 경우 변속기제어유닛(100)에 피드백정보를 송신하여 변속기제어유닛(100)이 변속핑거가 인기어위치에 도달함을 파악하도록 마련한다.

또한, 상기 모터제어기(110)는 상기 시프팅 액츄에이터(125)를 제2설정힘으로 구동할 시, 구동전류가 설정전류보다 큰 값으로 설정시간 이상 유지될 경우, 목표단기어 체결 완료 신호를 상기 변속기제어유닛(100)으로 출력할 수 있다.

즉, 모터제어기(110)가 제2설정힘으로 지속적으로 시프팅 액츄에이터(125)를 구동시키면 시프트 엔드(shift end) 지점에 막혀서 구동전류값이 상승하게 된다. 이때, 구동전류가 기설정된 설정전류보다 큰 값이 되어 설정시간동안 유지하면 모터제어기(110)는 변속핑거가 시프트 엔드 지점에 도달한 것으로 판단할 수 있다.

이후, 모터제어기(110)가 변속기제어유닛(100)으로 변속완료신호를 송신함으로써, 변속기제어유닛(100)은 LIN통신라인(140)을 통한 차량 변속을 완료한 것으로 확정할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스트로크 대비 소요되는 모터힘을 도시한 그래프이다. 도 3을 참조하면, 기어 액츄에이터의 스트로크가 인기어 지점에 도달할 때까지는 기어 액츄에이터를 제1설정힘으로 구동하고, 스트로크가 인기어 지점에 진입한 이후부터는 기어 액츄에이터를 제2설정힘으로 구동하면서 차량의 림프-홈(limp-home)제어가 실시됨을 확인할 수 있다.

상술한 바와 같은 구조로 이루어진 차량의 CAN통신 고장 시 변속제어방법에 따르면 CAN시스템의 고장상황에서도 LIN통신이라는 제한된 통신 시스템을 활용하여 기어 변속을 수행할 수 있어 차량 정상 주행이 가능하고, 운전자의 주행 안정성을 확보할 수 있다.

또한, CAN시스템의 고장상황에 대비하기 위한 시스템으로 LIN통신시스템 만을 추가해도 되는바, 저렴하게 비상주행 로직을 구현할 수 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

100: 변속기제어유닛 110: 모터제어기
120: 기어 액츄에이터 123: 셀렉팅 액츄에이터
125: 시프팅 액츄에이터 130: CAN통신라인
140: LIN통신라인

Claims

변속기제어유닛이 CAN통신라인 및 LIN통신라인을 매개로 모터제어기와 통신하도록 마련된 차량의 CAN통신 고장 시 변속제어방법에 있어서,
상기 변속기제어유닛이 CAN통신의 고장 여부를 감지하는 고장감지단계;
상기 고장감지단계 수행결과, CAN통신 고장을 감지한 경우, 상기 변속기제어유닛이 목표변속단이 변경되는지 감지하는 변속단감지단계; 및
상기 변속단감지단계 수행결과, 목표변속단이 변경될 경우, 상기 변속기제어유닛이 LIN통신라인을 통해 모터제어기가 기어 액츄에이터를 구동시켜 목표단기어를 체결하도록 제어하는 기어체결단계를 포함하고;
상기 기어체결단계는 목표단기어 체결에 셀렉팅 액츄에이터의 동작이 요구될 경우, 상기 변속기제어유닛이 LIN통신라인을 통해 모터제어기가 셀렉팅 액츄에이터를 구동시키도록 제어하는 셀렉팅구동과정; 및
상기 셀렉팅구동과정을 통해 셀렉팅 구동이 완료된 후, 상기 변속기제어유닛이 LIN통신라인을 통해 모터제어기가 시프팅 액츄에이터를 구동하여 목표단기어를 체결하도록 제어하는 시프팅구동과정을 포함하며;
상기 시프팅구동과정 시 상기 변속기제어유닛은 상기 모터제어기가 제1설정힘으로 시프팅 액츄에이터를 구동하여 변속핑거를 목표단기어 인기어 위치에 도달하도록 제어한 다음, 제2설정힘으로 상기 시프팅 액츄에이터를 구동하여 상기 변속핑거가 목표단기어 측으로 이동되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 CAN통신 고장 시 변속제어방법.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 제1설정힘은 제2설정힘보다 크게 설정된 것을 특징으로 하는 차량의 CAN통신 고장 시 변속제어방법.
청구항 3에 있어서,
상기 모터제어기는 상기 시프팅 액츄에이터를 제2설정힘으로 구동할 시, 구동전류가 설정전류보다 큰 값으로 설정시간 이상 유지될 경우, 목표단기어 체결 완료 신호를 상기 변속기제어유닛으로 출력하는 것을 특징으로 하는 차량의 CAN통신 고장 시 변속제어방법.