KR20030055865A - 파워 래치 모드를 이용한 전자제어 파워 스티어링시스템의 과부하 제어방법 - Google Patents

파워 래치 모드를 이용한 전자제어 파워 스티어링시스템의 과부하 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 파워 래치 모드를 통해 ECU에 대한 시스템 파워 소스의 공급을 유지하여 ECU를 일정 시간동안 온상태에 둠으로써 무리한 조향 조작시에도 모터와 ECU 및 배터리의 보호를 위한 보호 모드를 계속해서 적용함에 따라 과부하를 방지할 수 있도록 한 파워 래치 모드를 이용한 EPS 시스템의 과부하 제어방법에 관한 것으로, 보호 모드가 적용중인 차량의 시동을 끄는 경우, 시간을 카운트하여 모터와 ECU가 회복될 만큼의 한계 시간이 지났는지를 판단하는 한계 시간 판단 단계와, 상기 한계 시간 판단 단계의 판단 결과, 모터와 ECU가 회복될 만큼의 한계 시간이 지났다면 ECU에 대한 시스템 파워 소스를 오프시키는 시스템 파워 소스 오프 단계와, 상기 시스템 파워 소스 오프 단계 후, 차량의 시동을 켜고 ECU에 대한 시스템 파워 소스를 온시키는 경우, 보호 모드 초기화를 위해 모터의 제한 전류를 초기화하는 모터 제한 전류 초기화 단계와, 상기 모터 제한 전류 초기화 단계에서 보호 모드가 초기화되면 초기화된 모터의 제한 전류를 토대로 EPS 시스템에 삽입된 모터와 ECU 및 배터리의 과부하 방지를 위한 과부하 방지 모드를 수행하는 과부하 방지 모드 단계와, 상기 한계 시간 판단 단계의 판단 결과, 모터와 ECU가 회복될 만큼의 한계 시간이 지나지 않았다면 파워 래치 모드를 이용하여 ECU에 대한 시스템 파워 소스를 일정 시간동안 온시키는 시스템 파워 소스 온 단계와, 상기 시스템 파워 소스 온 단계 후, 차량의 시동을 켜는 경우, 보호 모드가 적용중인 상태에서 ECU가 기억하고 있던 모터의 제한 전류를 기억하는 모터 제한 전류 기억 단계와, 상기 모터 제한 전류 기억 단계에서 기억된 모터의 제한 전류를 토대로 EPS 시스템에 삽입된 모터와 ECU 및 배터리의 과부하 방지를 위한 과부하 방지 모드를 수행하는 과부하 방지 모드 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

파워 래치 모드를 이용한 전자제어 파워 스티어링 시스템의 과부하 제어방법{OVERLOAD CONTROL METHOD OF EPS SYSTEM USING POWER LATCH MODE}
본 발명은 파워 래치 모드(Power Latch Mode)를 이용한 전자제어 파워 스티어링(Electronic Power Steering ; 이하, 'EPS'라 칭함) 시스템의 과부하 제어방법에 관한 것으로, 특히 파워 래치 모드를 통해 전자 제어 장치(Electronic Control Unit ; 이하, 'ECU'라 칭함)에 대한 시스템 파워 소스(System Power Source)의 공급을 유지하여 ECU를 일정 시간동안 온(On)상태에 둠으로써 무리한 조향 조작시에도 모터와 ECU 및 배터리의 보호를 위한 보호 모드를 계속해서 적용함에 따라 과부하를 방지할 수 있도록 한 파워 래치 모드를 이용한 EPS 시스템의 과부하 제어방법에 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 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 ECU와, 상기 ECU에서 출력되는 모터 제어신호 및 구동신호에 따라 모터의 구동을 제어하고, 모터의 구동에 따른 출력으로 랙바를 구동시키는 모터 제어 및 구동부로 크게 이루어진다.
한편, 종래에는 상기와 같이 구성된 EPS 시스템이 장착된 차량이 주차를 하거나 주차지역에서 빠져나오는 경우 또는 언덕길에서 서행하면서 좌우로 심한 조향 조작을 반복할 경우 평소보다 많은 전류가 장시간 인가되어 EPS 시스템내 모터와 ECU에는 과부하로 인한 소손이 발생하고, 차량측면에서는 배터리의 전류소모량이 증가되어 배터리 수명을 단축할 우려가 있는 문제점이 있었다.
이러한 고장에 대비하여 종래 EPS 시스템은 과부하 방지 모드를 수행하는 과부하 방지 로직을 삽입하여 주차시나 좌우 심한 조향 조작시에도 모터와 ECU 및 배터리가 보호받도록 하는 보호 모드가 설계되어 있다.
그러나, 만약 보호 모드가 적용되는 중에 운전자가 차량의 시동을 끄게 되면 ECU가 바로 오프되어 기억하고 있던 데이터를 모두 잃어 보호 모드가 중단되게 된다.
따라서, 모터와 ECU의 온도가 내려갈 만큼, 즉 모터와 ECU가 회복될 만큼의 충분한 시간이 지나지 않은 상태에서 다시 차량의 시동을 켜게 되면 보호 모드가 초기화되는데, 만약 이때 운전자가 무리한 조향 조작을 계속하게 된다면 보호 모드에 의한 효과적인 과부하 방지를 할 수 없게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 파워 래치 모드를 통해 ECU에 대한 시스템 파워 소스의 공급을 유지하여 ECU를 일정 시간동안 온상태에 둠으로써 보호 모드가 적용중인 차량의 시동을 껐다가 다시 켠 이후 무리한 조향 조작시에도 모터와 ECU 및 배터리의 보호를 위한 보호 모드를 계속해서 적용함에 따라 모터와 ECU 및 배터리의 과부하를 효과적으로 방지할 수 있도록 한 파워 래치 모드를 이용한 EPS 시스템의 과부하 제어방법을 제공하는 데에 있다.
도 1은 파워 래치 모드를 적용한 경우의 파워 소스 공급과 관련된 EPS 시스템의 간략한 블록 구성도,
도 2는 본 발명에 의한 파워 래치 모드를 이용한 EPS 시스템의 과부하 제어방법을 보인 동작 흐름도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 오아 게이트 2 : 릴레이
3 : 레귤레이터 4 : ECU
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 파워 래치 모드를 이용한 EPS 시스템의 과부하 제어방법은, 보호 모드가 적용중인 차량의 시동을 끄는 경우, 시간을 카운트하여 모터와 ECU가 회복될 만큼의 한계 시간이 지났는지를 판단하는 한계 시간 판단 단계와, 상기 한계 시간 판단 단계의 판단 결과, 모터와 ECU가 회복될 만큼의 한계 시간이 지났다면 ECU에 대한 시스템 파워 소스를 오프시키는 시스템 파워 소스 오프 단계와, 상기 시스템 파워 소스 오프 단계 후, 차량의 시동을 켜고 ECU에 대한 시스템 파워 소스를 온시키는 경우, 보호 모드 초기화를 위해 모터의 제한 전류를 초기화하는 모터 제한 전류 초기화 단계와, 상기 모터 제한 전류 초기화 단계에서 보호 모드가 초기화되면 초기화된 모터의 제한 전류를 토대로 EPS 시스템에 삽입된 모터와 ECU 및 배터리의 과부하 방지를 위한 과부하 방지 모드를 수행하는 과부하 방지 모드 단계와, 상기 한계 시간 판단 단계의 판단 결과, 모터와 ECU가 회복될 만큼의 한계 시간이 지나지 않았다면 파워 래치 모드를 이용하여 ECU에 대한 시스템 파워 소스를 일정 시간동안 온시키는 시스템 파워 소스 온 단계와, 상기 시스템 파워 소스 온 단계 후, 차량의 시동을 켜는 경우, 보호 모드가 적용중인 상태에서 ECU가 기억하고 있던 모터의 제한 전류를 기억하는 모터 제한 전류 기억 단계와, 상기 모터 제한 전류 기억 단계에서 기억된 모터의 제한 전류를 토대로 EPS 시스템에 삽입된 모터와 ECU 및 배터리의 과부하 방지를 위한 과부하 방지 모드를 수행하는 과부하 방지 모드 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 파워 래치 모드를 이용한 EPS 시스템의 과부하 제어방법을 상세히 설명한다.
도 1은 파워 래치 모드를 적용한 경우의 파워 소스 공급과 관련된 EPS 시스템의 간략한 블록 구성도로서, MCU로부터 출력되는 인히빗(Inhibit) 기능의 INH 신호인 제어신호와 점화 파워 라인(IGN)으로 입력되는 신호를 논리합하는 오아 게이트(OR Gate)(1)와, 상기 오아 게이트(1)로부터 출력되는 하이 또는 로우신호에 따라 온 또는 오프동작하는 릴레이(2)와, 상기 릴레이(2)가 온동작하는 경우 배터리의 전원을 입력하여 EPS 시스템의 각 부에서 사용하기 위한 일정 전압을 발생하는 레귤레이터(3)와, 상기 레귤레이터(3)에서 발생된 일정 전압을 입력하여 모터와 ECU 및 배터리의 보호를 위한 보호 모드 및 과부하 방지 모드를 수행하는 등, EPS 시스템의 전반적인 동작을 제어하는 ECU(4)로 구성된다.
상기 파워 래치 모드를 적용한 EPS 시스템에서는 점화 파워 라인(IGN)으로 입력되는 신호를 제어신호로 인식하여 오아 게이트(1)의 한 입력단자에 입력되도록 하고, MCU에서 제공하는 INH 신호도 제어신호로 인식하여 상기 오아 게이트(1)의 나머지 입력단자에 입력되도록 하고 있다.
상기 INH 신호는 인히빗 기능을 위해 MCU에서 제공되는 신호로서, 점화 스위치의 오프시에도, 즉 차량의 시동을 끈 경우(이때, 점화 파워 라인(IGN)으로 입력되는 신호는 로우신호임)에도 상기 INH 신호에 의해 오아 게이트(1)가 일정 시간동안 하이신호를 출력하여 릴레이(2)가 바로 오프되는 것이 아니라 일정 시간 지연한 후에 오프되고, 이에 따라 시스템 파워 소스 역시 점화 스위치의 오프와 함께 바로 오프되지 않고 일정 시간동안 시스템 파워 소스의 공급을 유지하였다가 오프되게 된다.
본 발명에서는 상기와 같은 동작으로 이루어지는 파워 래치 모드를 이용하여 보호 모드가 적용중인 차량의 시동을 끈 이후에도 ECU에 대한 시스템 파워 소스의공급을 일정 시간동안 유지함으로써 ECU에 기억되어 있던 데이터를 잃어버리지 않아 계속해서 보호 모드를 적용할 수 있게 되는 것이다.
상기 도 1에 도시된 블록 구성을 통해 이루어지는 본 발명의 파워 래치 모드를 이용한 EPS 시스템의 과부하 제어방법을 도 2의 동작 흐름도를 참고하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 시동 오프 단계(S1)에서 보호 모드가 적용중인 차량의 시동을 끄는 경우, 즉 점화 스위치를 오프하게 되면, 시간 카운트 단계(S2)로 진행하여 시간을 카운트한다.
이어, 한계 시간 판단 단계(S3)로 진행하여 상기 시간 카운트 단계(S2)에서 카운트된 시간이 모터와 ECU가 회복될 만큼의 한계 시간을 벗어났는지를 판단한다.
상기 한계 시간 판단 단계(S3)의 판단 결과, 모터와 ECU가 회복될 만큼의 한계 시간이 지났다면 시스템 파워 소스 오프 단계(S4)로 진행하여 ECU에 대한 시스템 파워 소스를 오프시킨다.
이후, 시동 온 단계(S5) 및 시스템 파워 소스 온 단계(S6)에서 차량의 시동을 켜고, ECU에 대한 시스템 파워 소스를 온시키면, 모터 제한 전류 초기화 단계(S7)로 진행하여 보호 모드의 초기화를 위해 모터의 제한 전류를 초기화한다.
상기 모터 제한 전류 초기화 단계(S7)에서 보호 모드가 초기화되면 과부하 방지 모드 단계(S8)로 진행하여 상기 초기화된 모터의 제한 전류를 토대로 EPS 시스템에 삽입된 모터와 ECU 및 배터리의 과부하 방지를 위한 과부하 방지 모드를 정상적으로 수행한다.
상기와 같이 모터와 ECU의 온도가 내려갈 만큼의 충분한 시간이 지난 후에 차량의 시동을 켜고 시스템 파워 소스를 온하므로 모터 제한 전류의 초기화를 통해 보호 모드가 초기화되면서 정상적인 과부하 방지 모드를 수행할 수 있게 되는 것이다.
한편, 상기 한계 시간 판단 단계(S3)의 판단 결과, 모터와 ECU가 회복될 만큼의 한계 시간이 지나지 않았다면 시스템 파워 소스 온 단계(S9)로 진행하여 ECU에 대한 시스템 파워 소스를 일정 시간동안 온시킨다.
즉, 차량의 시동을 끈 경우에도 상기 오아 게이트(1)에서 출력되는 하이신호에 의해 릴레이(2) 및 ECU에 대한 시스템 파워 소스를 점화 스위치의 오프와 함께 바로 오프시키지 않고 일정 시간동안 시스템 파워 소스의 공급을 유지하였다가 오프시키도록 하는 것이다. 다시 말해, 파워 래치 모드를 이용하는 것이다.
이후, 시동 온 단계(S10)에서 차량의 시동을 켜는 경우, 모터 제한 전류 기억 단계(S11)로 진행하여 보호 모드가 적용중인 상태에서 ECU가 기억하고 있던 데이터, 즉 모터의 제한 전류를 기억하고, 과부하 방지 모드 단계(S8)로 진행하여 상기 기억된 모터의 제한 전류를 토대로 EPS 시스템에 삽입된 모터와 ECU 및 배터리의 과부하 방지를 위한 과부하 방지 모드를 정상적으로 수행한다.
상기와 같이 본 발명에서는 모터와 ECU의 온도가 내려갈 만큼의 충분한 시간이 지나지 않았다고 판단되면 일정 시간동안 시스템 파워 소스의 공급을 유지시켜 ECU를 온상태에 두어 보호 모드가 적용중인 상태의 모터 제한 전류를 기억하도록 하여, 이후 차량의 시동을 켜고 무리한 조향 조작을 하는 경우에도 상기 기억된 모터의 제한 전류를 토대로 하는 보호 모드가 계속해서 적용 및 유지되어 EPS 시스템에서의 과부하 방지 모드를 정상적으로 수행할 수 있도록 하는 것이다.
상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 파워 래치 모드를 통해 ECU에 대한 시스템 파워 소스의 공급을 유지하여 ECU를 일정 시간동안 온상태에 둠으로써 보호 모드가 적용중인 차량의 시동을 껐다가 다시 켠 이후 무리한 조향 조작시에도 모터와 ECU 및 배터리의 보호를 위한 보호 모드를 계속해서 적용함에 따라 모터와 ECU 및 배터리의 과부하를 효과적으로 방지할 수 있게 되는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 보호 모드가 적용중인 차량의 시동을 끄는 경우, 시간을 카운트하여 모터와 ECU가 회복될 만큼의 한계 시간이 지났는지를 판단하는 한계 시간 판단 단계와,
    상기 한계 시간 판단 단계의 판단 결과, 모터와 ECU가 회복될 만큼의 한계 시간이 지났다면 ECU에 대한 시스템 파워 소스를 오프시키는 시스템 파워 소스 오프 단계와,
    상기 시스템 파워 소스 오프 단계 후, 차량의 시동을 켜고 ECU에 대한 시스템 파워 소스를 온시키는 경우, 보호 모드 초기화를 위해 모터의 제한 전류를 초기화하는 모터 제한 전류 초기화 단계와,
    상기 모터 제한 전류 초기화 단계에서 보호 모드가 초기화되면 초기화된 모터의 제한 전류를 토대로 EPS 시스템에 삽입된 모터와 ECU 및 배터리의 과부하 방지를 위한 과부하 방지 모드를 수행하는 과부하 방지 모드 단계와,
    상기 한계 시간 판단 단계의 판단 결과, 모터와 ECU가 회복될 만큼의 한계 시간이 지나지 않았다면 파워 래치 모드를 이용하여 ECU에 대한 시스템 파워 소스를 일정 시간동안 온시키는 시스템 파워 소스 온 단계와,
    상기 시스템 파워 소스 온 단계 후, 차량의 시동을 켜는 경우, 보호 모드가 적용중인 상태에서 ECU가 기억하고 있던 모터의 제한 전류를 기억하는 모터 제한 전류 기억 단계와,
    상기 모터 제한 전류 기억 단계에서 기억된 모터의 제한 전류를 토대로 EPS시스템에 삽입된 모터와 ECU 및 배터리의 과부하 방지를 위한 과부하 방지 모드를 수행하는 과부하 방지 모드 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 파워 래치 모드를 이용한 전자제어 파워 스티어링 시스템의 과부하 제어방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 시스템 파워 소스 온 단계에서,
    점화 파워 라인(IGN)으로 입력되는 로우신호와 MCU에서 제공되는 하이신호인 INH 신호에 의해 오아 게이트가 하이신호를 출력하고, 이 하이신호에 의해 릴레이 및 ECU에 대한 시스템 파워 소스를 점화 스위치의 오프와 함께 바로 오프시키지 않고 일정 시간동안 시스템 파워 소스의 공급을 유지하였다가 오프시키는 것을 특징으로 하는 파워 래치 모드를 이용한 전자제어 파워 스티어링 시스템의 과부하 제어방법.
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