KR20030035651A - 전자제어 파워 스티어링 시스템에서의 보완장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 EPS 시스템의 차량용 ECU에서 모터 구동부의 고장이 발생되는 경우에도 보조 모터 구동부를 이용하여 모터를 구동시킴으로써 차량의 조향이 최소한 가능하도록 한 EPS 시스템에서의 보완장치에 관한 것으로, ECU 내에서 각 부의 동작을 제어하는 MCU와, 상기 MCU에서 출력되는 제어신호에 따라 모터를 제어하는 모터 제어부와, 상기 MCU에서 출력되는 스위칭 제어신호에 따라 스위칭 동작하여 상기 모터 제어부의 제어신호를 출력하는 제1 스위칭부와, 상기 제1 스위칭부를 통해 입력되는 상기 모터 제어부의 제어신호에 따라 모터를 구동시키는 모터 구동부와, 상기 모터 구동부의 고장이 발생되는 경우 상기 제1 스위칭부를 통해 입력되는 상기 모터 제어부의 제어신호에 따라 모터를 구동시키는 보조 모터 구동부와, 상기 MCU에서 출력되는 스위칭 제어신호에 따라 스위칭 동작하여 상기 모터 구동부 및 보조 모터 구동부의 모터 구동신호를 모터로 출력하는 제2 스위칭부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

전자제어 파워 스티어링 시스템에서의 보완장치{COMPLEMENT APPARATUS IN EPS SYSTEM}

본 발명은 전자제어 파워 스티어링(Electronic Power Steering ; 이하, 'EPS'라 칭함) 시스템에서의 보완장치에 관한 것으로, 특히 EPS 시스템의 차량용 전자 제어 장치(Electronic Control Unit ; 이하, 'ECU'라 칭함)에서 모터 구동부의 고장이 발생되는 경우에도 보조 모터 구동부를 이용하여 모터를 구동시킴으로써 차량의 조향이 최소한 가능하도록 한 EPS 시스템에서의 보완장치에 관한 것이다.

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

상기와 같은 ECU를 이용하여 차량의 속도에 따라 운전자 핸들의 조작력을 줄여주어 가볍고 신속한 조향 조작이 가능하도록 한 EPS 시스템은 차량의 속도를 검출하는 차속 센서, 모터의 상대 조향각을 검출하는 모터 위치 센서, 운전자 핸들의 토오크를 검출하는 토오크 센서 등의 센서부와, 상기 센서부에서 검출되는 각종 입력신호에 따라 운전자 핸들의 조작력을 줄여주기 위한 모터 제어신호 및 구동신호를 출력하는 ECU, 상기 ECU에서 출력되는 모터 제어신호 및 구동신호에 따라 모터의 구동을 제어하고, 모터의 구동에 따른 출력으로 랙바를 구동시키는 모터 제어 및 구동부로 이루어진다.

한편, 상기와 같이 구성된 EPS 시스템에 있어서, 상기 모터 구동부는 페일 세이프(Fail Safe)를 실시하고 있는데, 종래에는 차량 운행중 상기 모터 구동부의 이상으로 고장이 발생하면 상기 모터 구동부에 대한 전원 공급을 아예 차단하여 모터를 구동시키지 않도록 하였다.

그러나, 상기와 같이 모터 구동부의 고장 발생시 모터를 구동시키지 않으면 더 이상의 EPS 기능을 수행하지 못하여 조타력 보조를 하지 못하게 되고, 이에 따라 운행중인 차량의 이동이 마음대로 이루어지지 않아 고장에 대한 사후처리가 매우 불편하고도 어렵게 이루어지게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 보조 모터 구동부를 구비하여 EPS 시스템의 차량용 ECU에서 모터 구동부의 고장이 발생되는 경우에도 상기 보조 모터 구동부를 통해 모터를 구동시켜 줌으로써 차량의 조향이 가능하여 최소한의 차량 이동이 이루어질 수 있도록 한 EPS 시스템에서의 보완장치를 제공하는 데에 있다.

도 1은 본 발명에 의한 EPS 시스템에서의 보완장치의 블록 구성도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : MCU2 : 모터 제어부

3 : 제1 스위칭부4 : 모터 구동부

5 : 보조 모터 구동부6 : 제2 스위칭부

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 EPS 시스템에서의 보완장치는, ECU 내에서 각 부의 동작을 제어하는 MCU와, 상기 MCU에서 출력되는 제어신호에 따라 모터를 제어하는 모터 제어부와, 상기 MCU에서 출력되는 스위칭 제어신호에 따라 스위칭 동작하여 상기 모터 제어부의 제어신호를 출력하는 제1 스위칭부와, 상기 제1 스위칭부를 통해 입력되는 상기 모터 제어부의 제어신호에 따라 모터를 구동시키는 모터 구동부와, 상기 모터 구동부의 고장이 발생되는 경우 상기 제1 스위칭부를 통해 입력되는 상기 모터 제어부의 제어신호에 따라 모터를 구동시키는 보조 모터 구동부와, 상기 MCU에서 출력되는 스위칭 제어신호에 따라 스위칭 동작하여 상기 모터 구동부 및 보조 모터 구동부의 모터 구동신호를 모터로 출력하는 제2 스위칭부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

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

도 1은 본 발명에 의한 EPS 시스템에서의 보완장치의 블록 구성도로서, ECU 내에서 각 부의 동작을 제어하는 MCU(Main Control Unit)(1)와, 상기 MCU(1)에서 출력되는 제어신호에 따라 모터를 제어하는 모터 제어부(2)와, 상기 MCU(1)에서 출력되는 스위칭 제어신호에 따라 스위칭 동작하여 상기 모터 제어부(2)의 제어신호를 출력하는 제1 스위칭부(3)와, 상기 제1 스위칭부(3)를 통해 입력되는 상기 모터 제어부(2)의 제어신호에 따라 모터를 구동시키는 모터 구동부(4)와, 상기 모터 구동부(4)의 고장이 발생되는 경우 상기 제1 스위칭부(3)를 통해 입력되는 상기 모터 제어부(2)의 제어신호에 따라 모터를 구동시키는 보조 모터 구동부(5)와, 상기 MCU(1)에서 출력되는 스위칭 제어신호에 따라 스위칭 동작하여 상기 모터 구동부(4) 및 보조 모터 구동부(5)의 모터 구동신호를 모터로 출력하는 제2 스위칭부(6)로 구성된다.

상기 제1 스위칭부(3)는 트랜지스터를 이용하여 구현되고, 상기 제2 스위칭부(6)는 릴레이를 이용하여 구현된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 EPS 시스템에서의 보완장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, ECU 내에서 각 부의 동작을 제어하는 MCU(1)는 모터 제어부(2)로 모터를 제어하기 위한 제어신호를 출력하고, 제1 스위칭부(3)와 제2 스위칭부(6)로 각각 해당 스위칭 제어신호를 출력한다.

즉, MCU(1)가 제1 스위칭부(3)로 해당 스위칭 제어신호를 출력하면, 제1 스위칭부(3)는 상기 해당 스위칭 제어신호에 따라 상기 모터 제어부(2)에서 출력되는 제어신호를 모터 구동부(4)로 출력하도록 스위칭 동작한다.

이에 따라, 상기 모터 구동부(4)는 상기 제1 스위칭부(3)를 통해 입력되는 상기 모터 제어부(2)의 제어신호에 따라 모터를 구동시키게 된다.

그리고, 상기 MCU(1)가 제2 스위칭부(6)로도 해당 스위칭 제어신호를 출력함에 따라 제2 스위칭부(6)는 상기 해당 스위칭 제어신호에 따라 상기 모터 구동부(4)의 모터 구동신호가 모터로 출력되게 스위칭 동작한다.

한편, 상기 MCU(1)에서 파워소자인 FET의 파손 등으로 인한 상기 모터 구동부(4)의 고장 발생을 검출하게 되면, 상기 모터 구동부(4)의 작동을 정지시키고 대신에 상기 보조 모터 구동부(5)를 작동시킨다.

그리고 나서, 제1 스위칭부(3)와 제2 스위칭부(6)로 각각 해당 스위칭 제어신호를 출력하여 제1 스위칭부(3)가 해당 스위칭 제어신호에 따라 상기 모터 제어부(2)에서 출력되는 제어신호를 보조 모터 구동부(5)로 출력하도록 스위칭 동작하게 제어하고, 제2 스위칭부(6)가 해당 스위칭 제어신호에 따라 상기 보조 모터 구동부(5)의 모터 구동신호를 모터로 출력하도록 스위칭 동작하게 제어한다.

상기와 같이 제1 스위칭부(3)와 제2 스위칭부(6)가 해당 스위칭 제어신호에 따라 동작하므로 상기 보조 모터 구동부(5)는 상기 제1 스위칭부(3)를 통해 입력되는 상기 모터 제어부(2)의 제어신호에 따라 모터를 구동시키기 위한 모터 구동신호를 제2 스위칭부(6)를 통해 모터로 출력함으로써 모터를 구동시킨다.

한편, 본 발명에서는 상기 보조 모터 구동부(5)가 상기 모터 구동부(4)에 구비된 FET 등의 파워소자보다 동등한 또는 낮은 전류 출력이 가능한 파워소자를 이용하여도 무방하다.

상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 보조 모터 구동부를 구비하여 EPS 시스템의 차량용 ECU에서 모터 구동부의 고장이 발생되는 경우에도 상기 보조 모터구동부를 통해 모터를 구동시켜 줌으로써 차량의 조향이 가능하여 최소한의 차량 이동이 이루어질 수 있게 된다.

이에 따라, 어느 정도의 EPS 기능 수행으로 조타력 보조가 가능하여 운행중인 차량을 적당한 위치에 이동시켜 고장이 발생된 모터 구동부에 대한 사후조치를 신속하고도 편리하게 처리할 수 있게 되는 효과가 있다.

Claims (3)

1. ECU 내에서 각 부의 동작을 제어하는 MCU와,

   상기 MCU에서 출력되는 제어신호에 따라 모터를 제어하는 모터 제어부와,

   상기 MCU에서 출력되는 스위칭 제어신호에 따라 스위칭 동작하여 상기 모터 제어부의 제어신호를 출력하는 제1 스위칭부와,

   상기 제1 스위칭부를 통해 입력되는 상기 모터 제어부의 제어신호에 따라 모터를 구동시키는 모터 구동부와,

   상기 모터 구동부의 고장이 발생되는 경우 상기 제1 스위칭부를 통해 입력되는 상기 모터 제어부의 제어신호에 따라 모터를 구동시키는 보조 모터 구동부와,

   상기 MCU에서 출력되는 스위칭 제어신호에 따라 스위칭 동작하여 상기 모터 구동부 및 보조 모터 구동부의 모터 구동신호를 모터로 출력하는 제2 스위칭부로 구성되는 것을 특징으로 하는 전자제어 파워 스티어링 시스템에서의 보완장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 스위칭부가 트랜지스터를 이용하여 구현되는 것을 특징으로 하는 전자제어 파워 스티어링 시스템에서의 보완장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 제2 스위칭부가 릴레이를 이용하여 구현되는 것을 특징으로 하는 전자제어 파워 스티어링 시스템에서의 보완장치.