KR20120033171A - 전동식 파워 스티어링의 모터 단락에 따른 구동 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전동식 파워 스티어링의 모터 단락에 따른 구동 제어 방법에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는MDPS 모터의 전원단이 단락되어도, MDPS 모터의 구동을 유지시키고 이를 통해 보조 조향력을 발생시켜서 운전자에게 가중되는 조타력을 저감시키는데 있다.
이를 위해 본 발명은 MDPS 모터의 전원단이 단락되었는지 여부를 확인하는 모터 단락 확인 단계와, MDPS모터의 전원단이 단락되면, MDPS 모터로 전원을 인가하기 위해 MDPS 모터의 구동을 유지하는 상태로, MDPS 모터의 단락에 의한 고장 발생을 운전자에게 알리기 위한 경고등을 점등하는 경고등 점등 단계 및 경고등 점등 이후에는, 페일 세이프 기능을 수행하기 위해 단락된 MDPS 모터를 통해 조향력을 제공하는 페일 세이프 구동 단계를 개시한다.

Description

전동식 파워 스티어링의 모터 단락에 따른 구동 제어 방법{DRIVING CONTROL METHOD FOR ELECTRICAL SHORT IN MOTOR OF MOTOR DRIVING POWER STEERING }

본 발명은 전동식 파워 스티어링의 모터 단락에 따른 구동 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 MDPS 모터의 전원단이 단락되어도, MDPS 모터의 구동을 유지시키고 이를 통해 보조 조향력을 발생시켜서 운전자에게 가중되는 조타력을 저감시킬 수 있는 전동식 파워 스티어링의 모터 단락에 따른 구동 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 조향시 운전자의 조타력을 저감시키기 위해서 사용되는 동력 보조 조향장치로는 유압 펌프의 유압을 이용한 유압식 조향장치(Hydraulic Power Steering Apparatus)가 사용되었었으나, 현재는 전동 모터를 이용한 전동식 조향장치(Motor Driving Power Steering Apparatus)가 점차로 보편화되어 가고 있다.

이러한 전동식 조향 시스템은 토크 센서, 제어기 및 모터를 포함하며, 토크 센서(Torque Sensor)는 조향 휠의 회전에 따른 입력 축 및 출력축의 상대 회전 변위를 감지하여 전기적 신호를 생성하고 제어기로 전송하는 역할을 수행한다. 그리고 제어기는 토크 센서로부터 신호를 수신하여 자동차의 주행 상태에 따라 보조 조향 모터의 구동을 제어하는 제어 신호를 생성하여 보조 조향 모터의 구동을 제어한다.

이러한 전동식 조향 시스템은 제어기에 페일-세이프 로직을 구비하여 전동식 조향 시스템의 각 구성의 동작 상태를 센싱하기 위한 센서로부터 수신한 신호에 의해 전동식 조향 시스템의 페일 발생을 확인하고, 확인 결과 보조 조향 모터의 단선과 같은 페일이 발생한 경우, 보조 조향 모터의 구동을 정지시키는 동작을 수행하였다.

이와 같이 보조 조향 모터가 정지되면, 운전자가 조향 휠을 핸들링을 했을 경우 전동식 조향장치 시스템은 보조 조향 모터로 조향을 원활하게 하기 위한 보조 동력을 요구하게 되나, 보조 조향 모터의 전원단 단락시 보조 조향 모터가 정지되므로 보조 조향 모터에 의한 보조 동력을 발생하지 않게 된다.

그러므로 보조 조향 모터의 전원단이 단락되었을 경우에는, 보조 조향 모터의 구동이 정지 되어 보조 동력이 발생되지 않으므로 조향을 위해서는 운전자의 조타력이 가중된다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 MDPS 모터의 전원단이 단락되어도, MDPS 모터의 구동을 유지시키고 이를 통해 보조 조향력을 발생시켜서 운전자에게 가중되는 조타력을 저감시킬 수 있는 전동식 파워 스티어링의 모터 단락에 따른 구동 제어 방법을 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 전동식 파워 스티어링의 모터 단락에 따른 구동 제어 방법은 MDPS 모터의 전원단이 단락되었는지 여부를 확인하는 모터 단락 확인 단계와, 상기 MDPS모터의 전원단이 단락되면, 상기 MDPS 모터로 전원을 인가하기 위해 상기 MDPS 모터의 구동을 유지하는 상태로, 상기 MDPS 모터의 단락에 의한 고장 발생을 운전자에게 알리기 위한 경고등을 점등하는 경고등 점등 단계 및 상기 경고등 점등 이후에는, 페일 세이프 기능을 수행하기 위해 단락된 MDPS 모터를 통해 조향력을 제공하는 페일 세이프 구동 단계를 포함할 수 있다.

상기 페일 세이프 구동 단계에서는 3상의 MDPS 모터의 단락으로 인해서 2상이 된 MDPS 모터를 통해서 운전자의 조타력을 저감시키기 위한 보조 조향력을 발생시킬 수 있다.

상기 MDPS 모터로 전원을 인가하기 위해서는, 배터리의 전원을 상기 MDPS 모터로 전달하는 릴레이를 온 상태로 유지시켜서 상기 배터리의 전원을 통해 상기 MDPS 모터를 구동 시킬 수 있다.

본 발명에 의한 전동식 파워 스티어링의 모터 단락에 따른 구동 제어 방법은 MDPS 모터의 전원단이 단락되어도, MDPS 모터의 구동을 유지시키고 이를 통해 보조 조향력을 발생시켜서 운전자에게 가중되는 조타력을 저감시킬 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 파워 스티어링의 모터 단락에 따른 구동 제어 방법을 도시한 순서도이다.
도 2는 도 1의 전동식 파워 스티어링의 모터 단락에 따른 구동 제어 방법을 실행하기 위한 MDPS의 구성을 도시한 블록도이다.

본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 파워 스티어링의 모터 단락에 따른 구동 제어 방법을 도시한 순서도가 도시되어 있다. 그리고 도 2를 참조하면 도 1의 전동식 파워 스티어링의 모터 단락에 따른 구동 제어 방법을 실행하기 위한 MDPS의 구성을 도시한 블록도가 도시되어 있다. 이하에서는 도 1의 전동식 파워 스티어링의 모터 단락에 따른 구동 제어 방법을 도 2의 MDPS의 구성을 통해 설명하고자한다.

우선 전동식 파워 스티어링의 모터 단락에 따른 구동 제어 방법은 전동식 파워 스티어링(이하 "MDPS"; Motor Driving Power Steering)의 모터의 전원단이 단락되었는지 여부를 확인하는 모터 단락 확인 단계(S1)를 실행한다. 여기서 MDPS 모터(4)의 전원단 단락여부는 MDPS 모터(4)에 장착된 전류 센서에서 MDPS 모터(4)의 각 전원단의 전류를 측정하고, 이를 인가받은 제어기(5)에서 MDPS 모터(4)의 단선 여부를 판단한다.

그리고 이와 같이 MDPS 모터(4)가 구동되는 상태에서는 릴레이(2)가 온 상태로 유지되어 배터리(1)에서 인가되는 전류를 MDPS 모터(4)로 인가한다. 그리고 이때 제어기(5)는 스위치부(3)의 구동을 제어하여, MDPS 모터(4)로 인가되는 전류량을 제어함으로써, MDPS 모터(4)의 구동을 제어한다. 그리고 MDPS 모터(4)는 BLAC(Brushless AC) 모터일 수 있다.

그러므로 모터 단락 확인 단계(S1)에서는 배터리(1)의 전압이 릴레이(2) 및 스위치부(3)를 통해 MDPS 모터(4)로 인가되면, MDPS 모터(4)의 각 전원단의 전류를 전류센서를 통해 측정하고, 제어기(5)는 상기 전류센서에서 측정된 MDPS 모터(4)의 각 전원단의 전류 값을 통해서 MDPS 모터(4)의 전원단이 단락되었는지 여부를 판단한다.

그리고 모터 단락 확인 단계(S1)에서 MDPS 모터(4)의 전원단이 단락되지 않은 것으로 판단되면, MDPS 시스템의 구동 상태가 정상인 것으로 판단하여 MDPS 모터(4) 및 릴레이(2)의 구동을 정상 상태로 유지(S5)된다. 이때 정상 상태 판단은 MDPS 모터(4)의 단락 이외에 발생될 수 있는 고장인 커넥터 접촉 불량, 와이어 하네스 미삽입, 스위치부(3)의 트랜지스터 파손, 와이어 단선 및 지락 등과 같은 다른 고장은 발생되지 않을 경우로 한정한다.

그리고 모터 단락 확인 단계(S1)에서 MDPS 모터(4)의 전원단이 단락된 것으로 판단되면, 운전자가 조향 휠로 인가하는 조향력이 가중되는 것을 방지하기 위해서, MDPS 모터(4)를 구동상태로 유지하고, 배터리(1)의 전원이 MDPS 모터(4)로 인가될 수 있도록 릴레이(2)를 온 상태로 유지(S2)한다. 즉, MDPS 모터(4)의 전원단에 단락이 발생하였을 경우에도, MDPS 모터(4)의 구동을 위해선 배터리(1)와 MDPS 모터(4) 사이에 개재된 릴레이(2)를 온 상태로 유지하여 MDPS 모터(4)로 전원을 인가시킨다.

그리고 MDPS 모터(4) 및 릴레이(2)의 구동을 유지한 상태로, 운전자에게 MDPS 모터(4)의 전원단 단락에 의한 고장 발생을 알리기 위한 경고등을 점등하는 경고등 점등 단계(S3)를 실행한다.

그리고 경고등을 점등한 이후에는, 제어기(5)를 통해서 단락된 MDPS 모터(4)의 구동을, MDPS의 다른 페일시 구현되는 보조 조향력을 발생시켜서, MDPS 모터(4)의 정지로 인해 운전자에게 가중 되는 조타력을 저하시키기 위해서, 보조 조향력을 제공하는 페일 세이프 구동 단계(S4)를 실행한다.

즉, 3상의 MDPS 모터(4)의 두 개의 전원단이 서로 단락되었을 경우에는 2상이 된 MDPS 모터(4)를 구동상태로 유지시킴으로써, 운전자의 조타력에 대한 보조 조향력을 발생시킴으로써, MDPS 모터(4)의 전원단 단락 시 MDPS 모터(4)의 구동을 정지시킬 때 발생되는 운전자의 조타력 가중을 방지할 수 있다.

예를 들어, 10kph의 속도로 주행하는 차량의 경우에, MDPS 모터(4)의 전원단이 단선되어 MDPS 모터(4)의 구동을 정지시켰을 경우에는 조향을 위해서는 운전자가 대략 14.5kgf의 조타력을 인가하여야 하지만, 단선에 의해 2상이 된 MDPS 모터(4)를 통해 보조 조향력을 발생시킬 경우에는 MDPS 모터(4)가 정지되었을 때에 비해서 대략 3kgf를 저감시킬 수 있다.

즉, MDPS 모터(4)의 전원단이 단락되어도, MDPS 모터(4)의 구동을 유지시키고 이를 통해 보조 조향력을 발생시켜서 운전자에게 가중되는 조타력을 저감 시킬 수 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 전동식 파워 스티어링의 모터 단락에 따른 구동 제어 방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

1; 배터리 2; 릴레이
3; 스위치부 4; MDPS 모터
5; 제어기

Claims (3)

1. MDPS 모터의 전원단이 단락되었는지 여부를 확인하는 모터 단락 확인 단계;
   상기 MDPS모터의 전원단이 단락되면, 상기 MDPS 모터로 전원을 인가하기 위해 상기 MDPS 모터의 구동을 유지하는 상태로, 상기 MDPS 모터의 단락에 의한 고장 발생을 운전자에게 알리기 위한 경고등을 점등하는 경고등 점등 단계; 및
   상기 경고등 점등 이후에는, 페일 세이프 기능을 수행하기 위해 단락된 MDPS 모터를 통해 조향력을 제공하는 페일 세이프 구동 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링의 모터 단락에 따른 구동 제어 방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 페일 세이프 구동 단계에서는 3상의 MDPS 모터의 단락으로 인해서 2상이 된 MDPS 모터를 통해서 운전자의 조타력을 저감시키기 위한 보조 조향력을 발생시키는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링의 모터 단락에 따른 구동 제어 방법.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 MDPS 모터로 전원을 인가하기 위해서는, 배터리의 전원을 상기 MDPS 모터로 전달하는 릴레이를 온 상태로 유지시켜서 상기 배터리의 전원을 통해 상기 MDPS 모터를 구동 시키는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링의 모터 단락에 따른 구동 제어 방법.

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