KR102086432B1 - 차량의 조향 장치 - Google Patents

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Abstract

본 실시예들은 차량의 조향 장치에 관한 것이다. 차량의 조향 장치는 조향 모터를 제어하는 제 1 조향 제어 모듈 및 제 2 조향 제어 모듈 및 전원 경로의 제어를 통해, 제 1 입력 전원 및 제 2 입력 전원 중 적어도 하나의 입력 전원에 기반하여 제 1 출력 전원과 제 2 출력 전원을 형성하는 전원 공급 모듈을 포함하되, 제 1 조향 제어 모듈과 제 2 조향 제어 모듈의 동작 상태가 정상인 경우, 전원 공급 모듈은 전원 경로의 제어를 통해 제 1 입력 전원을 이용하여 제 1 출력 전원을 형성하고, 제 1 조향 제어 모듈은 제 1 출력 전원에 기반하여 조향 모터를 제어할 수 있다.

Description

차량의 조향 장치{STEERING APPARATUS FOR VEHICLE}
본 실시예들은 조향 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 조향 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 조향 시스템은 차량의 운전자가 스티어링 휠(steering wheel)에 가한 조향력(또는 회전력)을 바탕으로 차륜의 조향각을 변화시킬 수 있는 시스템을 의미한다. 최근에는 스티어링 휠의 조향력을 경감하여 조향 상태의 안정성을 보장하기 위해 EPS(Electric Power Steer) 즉, 전동식 파워 조향 시스템이 차량에 적용되고 있다.
이러한 전동식 파워 조향 시스템은 차량의 속도상태 및 토크상태에 따라 모터를 구동시켜 저속 운행시, 차량의 운전자에게 가벼우면서 편안한 조향감, 고속 운행시, 차량의 운전자에게 무거우면서 안전한 조향감, 비상 시, 차량의 운전자에게 급속한 조향이 이루어질 수 있도록 최적의 조향 상태를 제공할 수 있다.
특히, 최근에는 차량의 조향 장치에 대해, 리던던시 및 신뢰성 요구가 한층 높아지고 있는 실정이다.
본 실시예들은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 실시예들의 목적은 조향 모터가 싱글 와인딩(single winding) 타입의 조향 모터인 경우, 리던던시 및 신뢰성을 높일 수 있는 차량의 조향 장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 실시예들의 목적은, 조향 모터가 듀얼 와인딩(dual winding) 타입의 조향 모터인 경우, 리던던시 및 신뢰성을 높일 수 있는 차량의 조향 방법을 제공하는데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 실시예들의 일 측면은, 조향 모터를 제어하는 제 1 조향 제어 모듈 및 제 2 조향 제어 모듈 및 전원 경로의 제어를 통해, 제 1 입력 전원 및 제 2 입력 전원 중 적어도 하나의 입력 전원에 기반하여 제 1 출력 전원과 제 2 출력 전원을 형성하는 전원 공급 모듈을 포함하되, 상기 제 1 조향 제어 모듈과 상기 제 2 조향 제어 모듈의 동작 상태가 정상인 경우, 상기 전원 공급 모듈은 전원 경로의 제어를 통해 제 1 입력 전원을 이용하여 제 1 출력 전원을 형성하고, 상기 제 1 조향 제어 모듈은 제 1 출력 전원에 기반하여 조향 모터를 제어하는 차량의 조향 장치를 제공하는 것이다.
또한, 전술한 목적을 달성하기 위하여 본 실시예들의 일 측면은, 조향 모터를 제어하는 제 1 조향 제어 모듈 및 제 2 조향 제어 모듈 및 전원 경로의 제어를 통해 제 1 입력 전원 및 제 2 입력 전원 중 적어도 하나의 입력 전원에 기반하여 제 1 출력 전원과 제 2 출력 전원을 형성하는 전원 공급 모듈을 포함하되, 상기 제 1 조향 제어 모듈의 동작 상태가 비정상이고, 상기 제 2 조향 제어 모듈의 동작 상태가 정상인 경우, 상기 전원 공급 모듈은 전원 경로의 제어를 통해 제 1 입력 전원과 제 2 입력 전원에 기반하여 제 2 출력 전원을 형성하고, 상기 제 2 조향 제어 모듈은 제 2 출력 전원에 기반하여 조향 모터를 제어하는 차량의 조향 장치를 제공하는 것이다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 실시예들의 차량의 조향 장치에 따르면, 현재 조향 제어 모듈의 고장 상황에서도 백업(back up) 기능을 수행하는 다른 조향 제어 모듈로 제어권을 천이할 수 있어 차량의 조향 성능의 감소 또는 상실 없이 어시스트 할 수 있고, 이를 통해 차량의 리던던시 및 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 실시예들의 차량의 조향 장치에 따르면, 조향 모터를 제외한 조향 제어 기능이 별도의 독립된 두 개가 아닌 하나의 팩키지에 이중화되어 하나의 조향 모터를 제어할 수 있어 차량의 리던던시 및 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 실시예들의 차량의 조향 장치에 따르면, 각각의 페이즈 디스커넥터를 통해 하나의 조향 모터를 공유함으로써, 각각의 페이즈 디스커넥터를 통해 각각의 인버터를 분리할 수 있어 차량의 리던던시 및 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 실시예들의 차량의 조향 장치에 따르면, 백업(back up) 기능을 수행하는 다른 조향 제어 모듈로 제어권이 천이되더라도 리던던트 배터리를 통해 제 2 직류 전압을 계속 공급받을 수 있어 차량의 조향 성능의 감소 또는 상실 없이 어시스트 할 수 있고, 이를 통해 차량의 리던던시 및 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 실시예들의 차량의 조향 장치에 따르면, 백업(back up) 기능을 수행하는 다른 조향 제어 모듈로 제어권이 천이되더라도 리던던트 외부 통신망을 통해 차량과 계속 통신할 수 있어 차량의 조향 성능의 감소 또는 상실없이 어시스트할 수 있고, 이를 통해 차량의 리던던시 및 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 실시예들의 차량의 조향 장치에 따르면, 제 1 조향 제어 모듈 및 제 2 조향 제어 모듈을 통해 싱글 와인딩(single winding) 타입의 조향 모터를 제어함으로써, 차량의 조향 장치에 대한 가격 감소를 가져올 수 있고, 아울러 차량의 리던던시 및 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 실시예들의 차량의 조향 장치에 따르면, 제어기(즉, 조향 제어 모듈)에 고장이 발생하더라도, redundant system에서, 출력을 향상시켜, 이러한 제어기 고장에 효과적으로 대처할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 실시예들의 차량의 조향 장치에 따르면, 조향 모터가 싱글 와인딩(single winding) 타입의 조향 모터인 경우, 마스트 제어기의 고장 상황에서 마스터 제어기에서 백업 제어기로 제어권을 천이하여 조향 성능의 감소 또는 상실 없이 어시스트를 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 실시예들의 차량의 조향 장치에 따르면, 조향 모터가 싱글 와인딩(single winding) 타입의 조향 모터인 경우, 마스트 제어의 고장 발생 전까지, 백업 제어기로 공급되는 전원을 마스터 제어기로 공급함으로써, 마스터 제어기와 백업 제어기가 정상인 경우, 마스트 제어기의 어시스트 출력 효율을 향상(또는, 증가)시킬 수 있을 뿐만 아니라 백업 제어기로 공급되는 전원을 낭비하지 않는다는 효과가 있다.
또한, 본 실시예들의 차량의 조향 장치에 따르면, 조향 모터가 듀얼 와인딩(dual winding) 타입의 조향 모터인 경우, 제어기들(즉, 조향 제어 모듈) 고장 즉, 제어기들(즉, 조향 제어 모듈)로 전원을 공급하는 입력 전원 이외로 제어기가 고장 발생된 경우, 고장 발생된 제어기로 공급되는 입력 전원을 고장이 발생되지 않은 제어기로 공급하여, 고장 발생이 되지 않는 제어기로 공급되는 입력 전원과 고장 발생된 제어기로 공급되는 입력 전원을 함께, 고장 발생이 되지 않는 제어기로 공급함으로써, 고장 발생이 되지 않는 제어기의 어시스트 출력을 향상(또는, 증가)시킬 수 있을 뿐만 아니라 짧은 시간 내, 고장 발생이 되지 않는 제어기를 통해 요구하는 출력을 생성할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 실시예들에 따른 차량의 조향 장치를 설명하기 위한 전체적인 블록 구성도이다.
도 2는 본 실시예들에 따른 조향 제어 모듈을 설명하기 위한 구체적인 블록 구성도이다.
도 3은 본 실시예들에 따른 전원 공급 모듈을 설명하기 위한 전체적인 블록 구성도이다.
도 4는 본 실시예들에 따른 전원 공급 모듈을 설명하기 위한 구체적인 도면이다.
도 5는 본 실시예들에 따른 조향 토크 센서 모듈을 설명하기 위한 구체적인 블록 구성도이다.
도 6은 본 실시예들에 따른 조향각 센서 모듈을 설명하기 위한 구체적인 블록 구성도이다.
도 7은 본 실시예들에 따른 조향 모터를 설명하기 위한 구체적인 도면이다.
도 8은 본 실시예들에 따른 외부 통신망을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 실시예들에 따른 내부 통신망과 외부 통신망을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 실시예들에 따른 차량의 조향 장치의 정상 동작 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 실시예들에 따른 차량의 조향 장치의 마스터 ECU가 비정상 인 경우의 동작 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 실시예들에 따른 차량의 조향 장치의 마스터 ECU 및 백업 ECU가 비정상인 경우의 동작 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 실시예들에 따른 차량의 조향 방법을 설명하기 위한 전체 순서도이다.
도 14 내지 도 18은 본 실시예들에 따른 차량의 조향 방법을 구체적으로 설명하기 위한 순서도이다.
도 19는 본 실시예들에 따른 제 2 조향 제어 모듈의 동작 상태가 비정상인 경우, 차량의 조향 방법을 구체적으로 설명하기 위한 순서도이다.
도 20 및 도 21은 본 실시예들에 따른 전원 공급 모듈을 설명하기 위한 구체적인 도면이다.
도 22는 본 실시예들에 따른 조향 모터를 설명하기 위한 구체적인 도면이다.
도 23은 본 실시예들에 따른 전원 공급 모듈을 설명하기 위한 구체적인 도면이다.
도 24는 본 실시예들에 따른 차량의 조향 장치의 컴퓨터 시스템에 대한 블록 구성도이다.
이하, 본 실시예들의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 실시예들은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 실시예들의 개시가 완전하도록 하며, 본 실시예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 실시예들은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 실시예들의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 실시예들을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 실시예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
또한, 본 실시예들의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 실시예들의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 실시예들의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 실시예들에 따른 차량의 조향 장치를 설명한다.
도 1은 본 실시예들에 따른 차량의 조향 장치를 설명하기 위한 전체적인 블록 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예들에 따른 차량의 조향 장치(1000)는 조향 제어 모듈(100) 및 내부 통신망(200) 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
조향 제어 모듈(100)은 조향 모터(600)와 연결될 수 있다. 또한, 조향 제어 모듈(100)은 조향 모터(600)를 제어할 수 있다. 또한, 조향 제어 모듈(100)은 복수 개일 수 있다.
이에, 각 조향 제어 모듈(110, 120)은 조향 모터(600)를 제어할 수 있다. 예컨대, 각 조향 제어 모듈(110, 120)은 하나의 조향 모터(600)를 제어할 수 있다. 즉, 각 조향 제어 모듈(110, 120)은 제어 기능이 동일하도록 이루어질 수 있다. 그리고, 제어 기능이 동일한 각 조향 제어 모듈(110, 120)은 하나의 조향 모터(600)를 다른 시점에 각각 제어할 수 있다.
각 조향 제어 모듈(110, 120)은 내부 통신망(200)을 통해 서로 연결될 수 있다. 여기서, 내부 통신망(200)은 각 조향 제어 모듈(110, 120)만을 서로 연결시킬 수 있는 조향 제어 모듈만의 전용(private) 통신망을 의미할 수 있다.
예컨대, 내부 통신망(200)은 유선 및 무선 통신망 중 적어도 하나의 통신망을 포함할 수 있다. 특히, 내부 통신망(200)은 CAN(control area network)을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 각 조향 제어 모듈을 서로 연결할 수 있다면, 어떠한 통신망이라도 포함할 수 있다.
각 조향 제어 모듈(110, 120)은 현재 조향 모터(600)를 제어하는 조향 제어 모듈의 동작 상태가 비정상인 경우, 나머지 조향 제어 모듈 중 적어도 하나의 조향 제어 모듈을 통해 조향 모터(600)가 제어되도록 내부 통신망(200)을 이용하여 서로의 동작 상태를 모니터링할 수 있다.
구체적으로, 각 조향 제어 모듈(110, 120)은 내부 통신망(200)을 통해 서로의 동작 상태를 모니터링할 수 있다. 또한, 각 조향 제어 모듈(110, 120)은 모니터링 결과에 따라 조향 모터(600)의 제어권을 결정할 수 있다.
일 예에서, 각 조향 제어 모듈(110, 120)은 모니터링 결과 - 각 조향 제어 모듈(110, 120) 중 현재 조향 모터(600)를 제어하는 조향 제어 모듈의 동작 상태가 비정상인 경우, 조향 모터(600)의 제어권을 현재 조향 모터(600)를 제어하는 조향 제어 모듈로부터 정상적으로 동작하는 나머지 조향 제어 모듈 중 적어도 하나의 조향 제어 모듈로 천이될 수 있도록 할 수 있다.
즉, 각 조향 제어 모듈(110, 120)은 모니터링 결과 - 각 조향 제어 모듈(110, 120) 중 현재 조향 모터(600)를 제어하는 조향 제어 모듈의 동작 상태가 비정상인 경우, 나머지 조향 제어 모듈 중 적어도 하나의 조향 제어 모듈을 통해 조향 모터(600)가 제어될 수 있도록 할 수 있다.
다른 예에서, 각 조향 제어 모듈(110, 120)은 모니터링 결과 - 각 조향 제어 모듈(110, 120) 중 현재 조향 모터(600)를 제어하는 조향 제어 모듈의 동작 상태가 정상인 경우, 조향 모터(600)의 제어권을 현재 조향 모터(600)를 제어하는 조향 제어 모듈에서 계속 유지될 수 있도록 할 수 있다.
즉, 각 조향 제어 모듈(110, 120)은 모니터링 결과 - 각 조향 제어 모듈(110, 120) 중 현재 조향 모터(600)를 제어하는 조향 제어 모듈의 동작 상태가 정상인 경우, 현재 조향 모터(600)를 제어하는 조향 제어 모듈을 통해 조향 모터(600)가 계속 제어될 수 있도록 할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시예들에 따른 차량의 조향 장치는, 내부 통신망을 통해 각 조향 제어 모듈이 서로 연결되고, 각 조향 제어 모듈을 통해, 현재 조향 모터를 제어하는 조향 제어 모듈의 동작 상태가 비정상인 경우, 나머지 조향 제어 모듈 중 적어도 하나의 조향 제어 모듈을 통해 조향 모터가 제어되도록 내부 통신망을 이용하여 서로의 동작 상태를 모니터링함으로써, 현재 조향 제어 모듈의 고장 상황에서도 백업(back up) 기능을 수행하는 다른 조향 제어 모듈로 제어권을 천이할 수 있어 차량의 조향 성능의 감소 또는 상실없이 어시스트할 수 있고, 이를 통해 차량의 리던던시 및 신뢰성을 높일 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시예들에 따른 조향 제어 모듈(100)은 두 개로 이루어질 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 세 개 이상으로도 이루어 질 수 있다. 특히, 복수 개의 조향 제어 모듈 중 하나는 주(primary) 조향 제어 모듈을 의미할 수 있으며, 나머지 조향 제어 모듈은 서브(sub) 조향 제어 모듈 또는 리던던트(redundant) 조향 제어 모듈을 의미할 수 있다.
아래에서는 설명의 간명성을 위해 조향 제어 모듈(100)이 두 개인 경우의 본 실시예들에 따른 차량의 조향 장치(1000)에 대해 설명하기로 한다.
계속해서 도 1을 참조하면, 각 조향 제어 모듈(110, 120)은 제 1 조향 제어 모듈(110) 및 제 2 조향 제어 모듈(120)을 포함할 수 있다. 여기서, 제 1 조향 제어 모듈(110)은 조향 모터(600)를 최우선적으로 구동시킬 수 있는 주(primary) 조향 제어 모듈을 의미할 수 있다. 그리고, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 제 1 조향 제어 모듈(110) 대신에 조향 모터(600)를 구동시킬 수 있는 서브(sub) 조향 제어 모듈 또는 리던던트(redundant) 조향 제어 모듈을 의미할 수 있다.
제 2 조향 제어 모듈(120)은 현재 조향 모터(600)를 제어하는 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태가 비정상인 경우, 제 1 조향 제어 모듈(110)을 대신하여 자신을 통해 조향 모터(600)가 제어되도록 내부 통신망(200)을 통해 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태를 모니터링 할 수 있다.
구체적으로, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 내부 통신망(200)을 통해 현재 조향 모터(600)를 제어하는 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태를 모니터링할 수 있다. 또한, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 모니터링 결과에 따라 조향 모터(600)의 제어권을 결정할 수 있다.
일 예에서, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 모니터링 결과 - 현재 조향 모터(600)를 제어하는 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태가 비정상인 경우, 조향 모터(600)의 제어권을 제 1 조향 제어 모듈(110)로부터 자신으로 천이시킬 수 있다.
즉, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 모니터링 결과 - 현재 조향 모터(600)를 제어하는 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태가 비정상인 경우, 제 1 조향 제어 모듈(110)을 대신하여 조향 모터(600)를 제어할 수 있다.
다른 예에서, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 모니터링 결과 - 현재 조향 모터(600)를 제어하는 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태가 정상인 경우, 조향 모터(600)의 제어권을 제 1 조향 제어 모듈에서 계속 유지될 수 있도록 할 수 있다.
즉, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 모니터링 결과 - 현재 조향 모터(600)를 제어하는 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태가 정상인 경우, 조향 모터(600)가 제 1 조향 제어 모듈(110)을 통해 계속 제어될 수 있도록 할 수 있다.
한편, 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태가 비정상임과 아울러 제 2 조향 제어 모듈(120)의 동작 상태가 비정상으로 된 경우, 조향휠 동작이 매뉴얼(manual) 모드 또는 reduced assist 모드로 전환될 수 있다.
일 예에서, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태가 비정상임과 아울러 자신의 동작 상태가 비정상으로 된 경우, 조향휠 동작을 매뉴얼(manual) 모드 또는 reduced assist 모드로 전환시킬 수 있다.
다른 예에서, 차량은 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태가 비정상임과 아울러 자신의 동작 상태가 비정상으로 된 경우, 조향휠 동작을 매뉴얼(manual) 모드 또는 reduced assist 모드로 전환시킬 수 있다.
한편, 제 1 조향 제어 모듈(110)과 제 2 조향 제어 모듈(120)은 서로 동일하도록 이중화될 수 있다. 즉, 제 1 조향 제어 모듈(110)과 제 2 조향 제어 모듈(120)은 동일한 구성 요소들을 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시예들에 따른 차량의 조향 장치는, 제 1 조향 제어 모듈과 제 2 조향 제어 모듈뿐만 아니라 조향 토크 센서, 조향각 센서 및 모터 위치 센서가 서로 동일하도록 이중화됨으로써, 조향 모터를 제외한 조향 제어 기능이 별도의 독립된 두 개가 아닌 하나의 팩키지에 이중화되어 하나의 조향 모터를 제어할 수 있어 차량의 리던던시 및 신뢰성을 높일 수 있다.
계속해서 도 1을 참조하면, 본 실시예들에 따른 차량의 조향 장치(1000)는 전원 공급 모듈(300)을 포함할 수 있다.
전원 공급 모듈(300)은 조향 제어 모듈(100)과 연결될 수 있다. 또한, 전원 공급 모듈(300)은 전기 에너지를 조향 제어 모듈(100)로 공급할 수 있다. 특히, 전원 공급 모듈(300)은 직류 전압을 조향 제어 모듈(100)로 공급할 수 있다. 특히, 전원 공급 모듈(300)은 두 개의 직류 전압을 조향 제어 모듈(100)로 공급할 수 있다.
여기서, 두 개의 직류 전압은 제 1 직류 전압 및 제 2 직류 전압을 포함할 수 있다. 제 1 직류 전압은 제 1 조향 제어 모듈(110)로 공급될 수 있으며, 주(primary) 직류 전압을 의미할 수 있다. 제 2 직류 전압은 제 2 조향 제어 모듈(120)로 공급될 수 있으며, 서브(sub) 직류 전압 또는 리던던트(redundant) 직류 전압을 의미할 수 있다.
전원 공급 모듈(300)은 각 조향 제어 모듈(110, 120)에 의해 동작이 제어 및 모니터링될 수 있다. 그리고, 각 조향 제어 모듈(110, 120)은 전원 공급 모듈(300)의 동작 상태 및 공급되는 직류 전압 상태를 모니터링하고, 모니터링 결과에 따라 조향 모터(600)의 제어권을 결정할 수 있다.
예컨대, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 내부 통신망(200)을 통해 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태를 모니터링 할 수 있다. 또한, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 모니터링 결과에 따라 조향 모터(600)의 제어권을 결정할 수 있다. 여기서, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태를 모니터링함으써, 전원 공급 모듈(300)의 동작 상태 및 공급되는 직류 전압 상태를 모니터링할 수 있다.
일 예에서, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 모니터링 결과 - 전원 공급 모듈(300)로부터 제 1 조향 제어 모듈(110)로 공급되는 제 1 직류 전압이 비정상인 경우, 조향 모터(600)의 제어권을 제 1 조향 제어 모듈(110)로부터 자신으로 천이시킬 수 있다.
즉, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 모니터링 결과 - 전원 공급 모듈(300)로부터 제 1 조향 제어 모듈(110)로 공급되는 제 1 직류 전압이 비정상인 경우, 제 1 조향 제어 모듈(110)을 대신하여 전원 공급 모듈(300)로부터 제 2 직류 전압을 공급받아 이를 바탕으로 조향 모터(600)를 제어할 수 있다.
다른 예에서, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 모니터링 결과 - 전원 공급 모듈(300)로부터 제 1 조향 제어 모듈(110)로 공급되는 제 1 직류 전압이 정상인 경우, 조향 모터(600)의 제어권을 제 1 조향 제어 모듈(110)에서 계속 유지될 수 있도록 할 수 있다.
즉, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 모니터링 결과 - 전원 공급 모듈(300)로부터 제 1 조향 제어 모듈(110)로 공급되는 제 1 직류 전압이 정상인 경우, 조향 모터(600)가 제 1 조향 제어 모듈(110)을 통해 계속 제어될 수 있도록 할 수 있다.
계속해서 도 1을 참조하면, 본 실시예들에 따른 차량의 조향 장치(1000)는 조향 토크 센서 모듈(400)을 포함할 수 있다.
조향 토크 센서 모듈(400)은 복수개의 토크 센서를 포함할 수 있다. 예컨대, 조향 토크 센서 모듈(400)은 적어도 하나의 제 1 조향 토크 센서(410) 및 적어도 하나의 제 2 조향 토크 센서(420)를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 제 1 조향 토크 센서(410) 및 적어도 하나의 제 2 조향 토크 센서(420)는 조향휠의 토크를 측정할 수 있다. 또한, 적어도 하나의 제 1 조향 토크 센서(410) 및 적어도 하나의 제 2 조향 토크 센서(420)는 측정된 조향휠의 토크에 기반하여 조향휠의 토크 정보를 생성할 수 있다.
적어도 하나의 제 1 조향 토크 센서(410)는 제 1 조향 제어 모듈(110)과 연결될 수 있다. 또한, 적어도 하나의 제 1 조향 토크 센서(410)는 조향휠의 토크 정보를 제 1 조향 제어 모듈(110)로 제공할 수 있다. 여기서, 제 1 조향 토크 센서(410)는 조향휠의 토크 정보를 제 1 조향 제어 모듈(110)로 제공할 수 있으므로, 주(primary) 조향 토크 센서를 의미할 수 있다.
적어도 하나의 제 2 조향 토크 센서(420)는 제 2 조향 제어 모듈(120)과 연결될 수 있다. 또한, 적어도 하나의 제 2 조향 토크 센서(420)는 조향휠의 토크 정보를 제 2 조향 제어 모듈(120)로 제공할 수 있다. 여기서, 제 2 조향 토크 센서(420)는 조향휠의 토크 정보를 제 2 조향 제어 모듈(120)로 제공할 수 있으므로, 서브(sub) 조향 토크 센서 또는 리던던트(redundant) 조향 토크 센서를 의미할 수 있다.
조향 토크 센서 모듈(400)은 각 조향 제어 모듈(110, 120)에 의해 동작이 제어 및 모니터링될 수 있다. 그리고, 각 조향 제어 모듈(110, 120)은 조향 토크 센서 모듈(400)의 동작 상태 및 제공되는 조향휠의 토크 정보를 모니터링하고, 모니터링 결과에 따라 조향 모터(600)의 제어권을 결정할 수 있다.
예컨대, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 내부 통신망(200)을 통해 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태를 모니터링 할 수 있다. 또한, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 모니터링 결과에 따라 조향 모터(600)의 제어권을 결정할 수 있다. 여기서, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태를 모니터링함으써, 적어도 하나의 제 1 조향 토크 센서(410)의 동작 상태 및 제공되는 조향휠의 토크 정보를 모니터링할 수 있다.
일 예에서, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 모니터링 결과 - 적어도 하나의 제 1 조향 토크 센서(410)로부터 제 1 조향 제어 모듈(110)로 제공되는 조향휠의 토크 정보가 비정상인 경우, 조향 모터(600)의 제어권을 제 1 조향 제어 모듈(110)로부터 자신으로 천이시킬 수 있다.
즉, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 모니터링 결과 - 적어도 하나의 제 1 조향 토크 센서(410)로부터 제 1 조향 제어 모듈(110)로 제공되는 조향휠의 토크 정보가 비정상인 경우, 제 1 조향 제어 모듈(110)을 대신하여 적어도 하나의 제 2 조향 토크 센서(420)로부터 조향휠의 토크 정보를 제공받아 이를 바탕으로 조향 모터(600)를 제어할 수 있다.
다른 예에서, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 모니터링 결과 - 적어도 하나의 제 1 조향 토크 센서(410)로부터 제 1 조향 제어 모듈(110)로 제공되는 조향휠의 토크 정보가 정상인 경우, 조향 모터(600)의 제어권을 제 1 조향 제어 모듈에서 계속 유지될 수 있도록 할 수 있다.
즉, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 모니터링 결과 - 적어도 하나의 제 1 조향 토크 센서(410)로부터 제 1 조향 제어 모듈(110)로 제공되는 조향휠의 토크 정보가 정상인 경우, 조향 모터(600)가 제 1 조향 제어 모듈(110)을 통해 계속 제어될 수 있도록 할 수 있다.
한편, 본 실시예들에 따른 제 1 조향 제어 모듈(110) 및 제 2 조향 제어 모듈(120)은 ECU(Electronic Control Unit)를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 전자적으로 제어할 수 있는 장치(또는, 시스템)라면 어떠한 제어 장치(또는, 시스템)라도 포함할 수 있다.
계속해서 도 1을 참조하면, 본 실시예들에 따른 차량의 조향 장치(1000)는 조향각 센서 모듈(500)을 포함할 수 있다.
조향각 센서 모듈(500)은 복수개의 조향각 센서를 포함할 수 있다. 예컨대, 조향각 센서 모듈(500)은 적어도 하나의 제 1 조향각 센서(510) 및 적어도 하나의 제 2 조향각 센서(520)를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 제 1 조향각 센서(510) 및 적어도 하나의 제 2 조향각 센서(520)는 조향휠의 조향각을 측정할 수 있다. 또한, 적어도 하나의 제 1 조향각 센서(510) 및 적어도 하나의 제 2 조향각 센서(520)는 측정된 조향휠의 조향각에 기반하여 조향휠의 조향각 정보를 생성할 수 있다.
적어도 하나의 제 1 조향각 센서(510)는 제 1 조향 제어 모듈(110)과 연결될 수 있다. 또한, 적어도 하나의 제 1 조향각 센서(510)는 조향휠의 조향각 정보를 제 1 조향 제어 모듈(110)로 제공할 수 있다. 여기서, 제 1 조향각 센서(510)는 조향휠의 조향각 정보를 제 1 조향 제어 모듈(110)로 제공할 수 있으므로, 주(primary) 조향각 센서를 의미할 수 있다.
적어도 하나의 제 2 조향각 센서(520)는 제 2 조향 제어 모듈(120)과 연결될 수 있다. 또한, 적어도 하나의 제 2 조향각 센서(520)는 조향휠의 조향각 정보를 제 2 조향 제어 모듈(120)로 제공할 수 있다. 여기서, 제 2 조향각 센서(520)는 조향휠의 조향각 정보를 제 2 조향 제어 모듈(120)로 제공할 수 있으므로, 서브(sub) 조향각 센서 또는 리던던트(redundant) 조향각 센서를 의미할 수 있다.
조향각 센서 모듈(500)은 각 조향 제어 모듈(110, 120)에 의해 동작이 제어 및 모니터링될 수 있다. 그리고, 각 조향 제어 모듈(110, 120)은 조향각 센서 모듈(500)의 동작 상태 및 제공되는 조향휠의 조향각 정보를 모니터링하고, 모니터링 결과에 따라 조향 모터(600)의 제어권을 결정할 수 있다.
예컨대, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 내부 통신망(200)을 통해 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태를 모니터링 할 수 있다. 또한, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 모니터링 결과에 따라 조향 모터(600)의 제어권을 결정할 수 있다. 여기서, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태를 모니터링함으써, 적어도 하나의 제 1 조향각 센서(510)의 동작 상태 및 제공되는 조향휠의 조향각 정보를 모니터링할 수 있다.
일 예에서, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 모니터링 결과 - 적어도 하나의 제 1 조향각 센서(510)로부터 제 1 조향 제어 모듈(110)로 제공되는 조향휠의 조향각 정보가 비정상인 경우, 조향 모터(600)의 제어권을 제 1 조향 제어 모듈(110)로부터 자신으로 천이시킬 수 있다.
즉, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 모니터링 결과 - 적어도 하나의 제 1 조향각 센서(510)로부터 제 1 조향 제어 모듈(110)로 제공되는 조향휠의 조향각 정보가 비정상인 경우, 제 1 조향 제어 모듈(110)을 대신하여 적어도 하나의 제 2 조향각 센서(520)로부터 조향휠의 조향각 정보를 제공받아 이를 바탕으로 조향 모터(600)를 제어할 수 있다.
다른 예에서, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 모니터링 결과 - 적어도 하나의 제 1 조향각 센서(510)로부터 제 1 조향 제어 모듈(110)로 제공되는 조향휠의 조향각 정보가 정상인 경우, 조향 모터(600)의 제어권을 제 1 조향 제어 모듈(110)에서 계속 유지될 수 있도록 할 수 있다.
즉, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 모니터링 결과 - 적어도 하나의 제 1 조향각 센서(510)로부터 제 1 조향 제어 모듈(110)로 제공되는 조향휠의 조향각 정보가 정상인 경우, 조향 모터(600)가 제 1 조향 제어 모듈(110)을 통해 계속 제어될 수 있도록 할 수 있다.
계속해서 도 1을 참조하면, 본 실시예들에 따른 차량의 조향 장치(1000)는 조향 모터(600)를 포함할 수 있다.
조향 모터(600)는 각 조향 제어 모듈(110, 120)과 연결될 수 있다. 또한, 조향 모터(600)는 각 조향 제어 모듈(110, 120)에 의해 동작이 제어될 수 있다. 예컨대, 조향 모터(600)는 제 1 조향 제어 모듈(110)에 의해 동작이 제어될 수 있다. 그리고, 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태가 비정상인 경우, 조향 모터(600)는 제 1 조향 제어 모듈(110)을 대신하여 제 2 조향 제어 모듈(120)에 의해 동작이 제어될 수 있다.
조향 모터(600)는 싱글 와인딩(single winding) 타입의 모터를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 각 조향 제어 모듈을 통해 제어될 수 있다면, 어떠한 모터라도 포함할 수 있다.
계속해서 도 1을 참조하면, 본 실시예들에 따른 차량의 조향 장치(1000)는 외부 통신망(700)을 포함할 수 있다.
외부 통신망(700)은 복수개의 외부 통신망을 포함할 수 있다. 예컨대, 외부 통신망(700)은 제 1 외부 통신망(710) 및 제 2 외부 통신망(720)을 포함할 수 있다.
제 1 외부 통신망(710)은 제 1 조향 제어 모듈(110)과 차량(2000)을 연결할 수 있다. 또한, 제 1 외부 통신망(710)은 차량(2000)으로부터 제공되는 차량의 상태 정보를 제 1 조향 제어 모듈(110)로 제공할 수 있다. 여기서, 제 1 외부 통신망(710)은 차량(2000)으로부터 제공되는 차량의 상태 정보를 제 1 조향 제어 모듈(110)로 제공할 수 있으므로, 주(primary) 외부 통신망을 의미할 수 있다.
제 2 외부 통신망(720)은 제 2 조향 제어 모듈(120)과 차량(2000)을 연결할 수 있다. 또한, 제 2 외부 통신망(720)은 차량(2000)으로부터 제공되는 차량의 상태 정보를 제 2 조향 제어 모듈(120)로 제공할 수 있다. 여기서, 제 2 외부 통신망(720)은 차량(2000)으로부터 제공되는 차량의 상태 정보를 제 2 조향 제어 모듈(120)로 제공할 수 있으므로, 서브(sub) 외부 통신망 또는 리던던트(redundant) 외부 통신망을 의미할 수 있다.
여기서, 외부 통신망(700)은 유선 및 무선 통신망 중 적어도 하나의 통신망을 포함할 수 있다. 특히, 외부 통신망(700)은 CAN(control area network)을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 각 조향 제어 모듈(110, 120)과 차량(2000)을 서로 연결할 수 있다면, 어떠한 통신망이라도 포함할 수 있다.
외부 통신망(700)은 각 조향 제어 모듈(110, 120)에 의해 동작이 제어 및 모니터링될 수 있다. 그리고, 각 조향 제어 모듈(110, 120)은 외부 통신망(700)의 동작 상태 및 외부 통신망(700)을 통해 차량(2000)으로부터 제공되는 차량의 상태 정보를 모니터링하고, 모니터링 결과에 따라 조향 모터(600)의 제어권을 결정할 수 있다.
예컨대, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 내부 통신망(200)을 통해 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태를 모니터링 할 수 있다. 또한, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 모니터링 결과에 따라 조향 모터(600)의 제어권을 결정할 수 있다. 여기서, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태를 모니터링함으써, 제 1 외부 통신망(710)의 동작 상태 및 제 1 외부 통신망(710)을 통해 차량(2000)으로부터 제공되는 차량의 상태 정보를 모니터링할 수 있다.
일 예에서, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 모니터링 결과 - 제 1 외부 통신망(710)을 통해 차량(2000)으로부터 제공되는 차량의 상태 정보가 비정상인 경우, 조향 모터(600)의 제어권을 제 1 조향 제어 모듈(110)로부터 자신으로 천이시킬 수 있다.
즉, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 모니터링 결과 - 제 1 외부 통신망(710)을 통해 차량(2000)으로부터 제공되는 차량의 상태 정보가 비정상인 경우, 제 1 조향 제어 모듈(110)을 대신하여 제 2 외부 통신망(720)을 통해 차량(2000)으로부터 차량의 상태 정보를 제공받아 이를 바탕으로 조향 모터(600)를 제어할 수 있다.
다른 예에서, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 모니터링 결과 - 제 1 외부 통신망(710)을 통해 차량(2000)으로부터 제공되는 차량의 상태 정보가 정상인 경우, 조향 모터(600)의 제어권을 제 1 조향 제어 모듈(110)에서 계속 유지될 수 있도록 할 수 있다.
즉, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 모니터링 결과 - 제 1 외부 통신망(710)을 통해 차량(2000)으로부터 제공되는 차량의 상태 정보가 정상인 경우, 조향 모터(600)가 제 1 조향 제어 모듈(110)을 통해 계속 제어될 수 있도록 할 수 있다.
여기서, 차량의 상태 정보는 차량의 상태를 나타낼 수 있는 차량의 차속 정보, 차량의 토크 정보, 차량의 조향각 정보, 차량의 요(yaw)각 정보, 차량의 패달 정보 및 차량의 엔진 출력 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 차량의 상태를 나타낼 수 있는 정보라면 어떠한 정보라도 포함할 수 있다.
그리고, 차량의 상태 정보는 차량의 내외부 주변환경을 나타낼 수 있는 차량의 주변 조도 정보, 차량의 주변 강우 정보 및 차량의 주변 강설 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 차량의 내외부 주변 환경을 나타낼 수 있는 정보라면 어떠한 정보라도 포함할 수 있다.
도 2는 본 실시예들에 따른 조향 제어 모듈을 설명하기 위한 구체적인 블록 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예들에 따른 조향 제어 모듈(100)은 제 1 조향 제어 모듈(110) 및 제 2 조향 제어 모듈(120)을 포함할 수 있다. 여기서, 제 1 조향 제어 모듈(110)은 제 1 센서부(111), 제 1 통신부(112), 제1 조향 모터 전원부(113), 제 1 컨트롤러부(114), 제 1 컨트롤러 감시부(115) 및 제1 전원 변환부(116) 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
그리고, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 제 2 센서부(121), 제 2 통신부(122), 제2 조향 모터 전원부(123), 제 2 컨트롤러부(124), 제 2 컨트롤러 감시부(125) 및 제2 전원 변환부(126) 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
특히, 제 1 조향 제어 모듈(110)의 제 1 센서부(111), 제 1 통신부(112), 제1 조향 모터 전원부(113), 제 1 컨트롤러부(114), 제 1 컨트롤러 감시부(115) 및 제1 전원 변환부(116)와, 제 2 조향 제어 모듈(120)의 제 2 센서부(121), 제 2 통신부(122), 제2 조향 모터 전원부(123), 제 2 컨트롤러부(124), 제 2 컨트롤러 감시부(125) 및 제2 전원 변환부(126) 각각은 서로 동일하므로, 아래에서는 설명의 간명성을 위해 제 1 조향 제어 모듈(110)의 구성요소에 대해서만 설명하기로 한다.
제 1 센서부(111)는 제 1 온도 센서(111-1), 제 1 전류 센서(111-2) 및 제 1 모터 위치 센서(111-3) 등을 포함하여 이루어질 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 차량의 조향 장치에 대한 상태를 측정할 수 있다면, 어떠한 센서라도 포함할 수 있다.
제 1 온도 센서(111-1)는 제 1 조향 제어 모듈(110)의 온도를 측정할 수 있다. 제 1 온도 센서(111-1)는 측정된 제 1 조향 제어 모듈(110)의 온도에 기반하여 제 1 온도 정보를 획득할 수 있다. 제 1 온도 센서(111-1)는 제 1 컨트롤러부(114)와 연결될 수 있다. 제 1 온도센서는 획득된 제 1 온도 정보를 제 1 컨트롤러부(114)로 제공할 수 있다.
제 1 전류 센서(111-2)는 제 1 조향 모터 전원부(113)와 조향 모터(600) 사이의 제 1 어시스트 전류를 측정할 수 있다. 제 1 전류 센서(111-2)는 측정된 제 1 어시스트 전류에 기반하여 제 1 어시스트 전류 정보를 획득할 수 있다. 제 1 전류 센서(111-2)는 제 1 컨트롤러부(114)와 연결될 수 있다. 제 1 전류 센서(111-2)는 획득된 제 1 어시스트 전류 정보를 제 1 컨트롤러부(114)로 제공할 수 있다.
제 1 모터 위치 센서(111-3)는 조향 모터(600)의 위치를 측정할 수 있다. 제 1 모터 위치 센서(111-3)는 측정된 조향 모터(600)의 위치에 기반하여 제 1 모터 위치 정보를 획득할 수 있다. 제 1 모터 위치 센서(111-3)는 제 1 컨트롤러부(114)와 연결될 수 있다. 제 1 모터 위치 센서(111-3)는 획득된 제 1 모터 위치 정보를 제 1 컨트롤러부(114)로 제공할 수 있다.
제 1 통신부(112)는 제 1 내부 통신부(112-1) 및 제 1 외부 통신부(112-2) 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
제 1 내부 통신부(112-1)는 내부 통신망(200)을 통해 제 2 조향 제어 모듈(120)의 제 2 내부 통신부(122-1)와 연결될 수 있다. 즉, 제 1 내부 통신부(112-1)와 제 2 내부 통신부(122-1)는 내부 통신망(200)을 통해 서로 연결되어, 제 1 조향 제어 모듈(110)과 제 2 조향 제어 모듈(120)의 정보들을 서로 송수신할 수 있다.
또한, 제 1 내부 통신부(112-1)는 제 1 컨트롤러부(114)와 연결될 수 있다. 즉, 제 1 내부 통신부(112-1)는 내부 통신망(200)을 통해 제2 조향 제어 모듈(120)로부터 제공받은 정보들(일 예로, 제 2 조향 제어 모듈(120)의 동작 상태 정보 등)을 제 1 컨트롤러부(114)로 제공할 수 있다. 그리고, 제 1 내부 통신부(112-1)는 제 1 컨트롤러부(114)로부터 제공받은 정보들(일 예로, 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태 정보 등)을 내부 통신망(200)을 통해 제 2 내부 통신부(122-1)로 제공할 수 있다.
제 1 외부 통신부(112-2)는 제 1 외부 통신망(710)을 통해 차량(2000)과 연결될 수 있다. 즉, 제 1 외부 통신부(112-2)와 차량(2000)은 제 1 외부 통신망(710)을 통해 서로 연결되어, 제 1 조향 제어 모듈(110)과 차량의 정보들을 서로 송수신할 수 있다. 예컨대, 제 1 외부 통신부(112-2)는 제 1 외부 통신망(710)을 통해 차량(2000)으로부터 제공받은 정보들(일 예로, 차량의 상태 정보 등)을 제 1 컨트롤러부(114)로 제공할 수 있다. 그리고, 제 1 외부 통신부(112-2)는 제 1 컨트롤러부(114)로부터 제공받은 정보들(일 예로, 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태 정보 등)을 제 1 외부 통신망(710)을 통해 차량(2000)으로 제공할 수 있다.
여기서, 제 1 내부 통신부(112-1) 및 제 2 외부 통신부(112-2)는 유선 및 무선 통신기 중 적어도 하나의 통신기를 포함할 수 있다. 특히, 제 1 내부 통신부(112-1) 및 제 2 외부 통신부(112-2)는 CAN(control area network) 통신기를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 각 조향 제어 모듈과 차량을 서로 연결할 수 있다면, 어떠한 통신기라도 포함할 수 있다.
제 1 조향 모터 전원부(113)는 제 1 게이트 드라이버(113-1), 제 1 인버터(113-2) 및 제 1 페이즈 디스커넥터(phase disconnector, PCO)(113-3) 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
제 1 게이트 드라이버(113-1)는 제 1 컨트롤러부(114)와 연결될 수 있다. 제 1 게이트 드라이버(113-1)는 제 1 컨트롤러부(114)로부터 제 1게이트 신호를 제공받을 수 있다. 또한, 제 1 게이트 드라이버(113-1)는 제 1 인버터(113-2)와 연결될 수 있다. 제 1 게이트 드라이버(113-1)는 제 1 컨트롤러부(114)로부터 제공받은 제 1 게이트 신호를 제 1 인버터(113-2)로 제공할 수 있다.
제 1 인버터(113-2)는 전압 공급 모듈(300)과 연결될 수 있다. 제 1 인버터(113-2)는 전압 공급 모듈(300)로부터 제 1 직류 전압을 제공받을 수 있다. 또한, 제 1 인버터(113-2)는 제 1 게이트 드라이버(113-1)와 연결될 수 있다. 제 1 인버터(113-2)는 제 1 게이트 드라이버(113-1)로부터 제 1 게이트 신호를 제공받을 수 있다.
제 1 인버터(113-2)는 DC-AC 컨버터로서, 제 1 게이트 드라이버(113-1)로부터 제공받은 제 1 게이트 신호에 따라 전압 공급 모듈(300)로부터 제공받은 제 1 직류 전압을 전압 변조하여 제 1 어시스트 전류를 생성할 수 있다.
제 1 인버터(113-2)는 3상 인버터를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 조향 모터 및 전원에 따라 변형하여 실시될 수 있다.
제 1 페이즈 디스커넥터(phase disconnector, PCO)(113-3)는 제 1 인버터(113-2)와 연결될 수 있다. 제 1 페이즈 디스커넥터(113-3)는 제 1 인버터(113-2)로부터 제 1 어시스트 전류를 제공받을 수 있다.
제 1 페이즈 디스커넥터(113-3)는 제 1 인버터(113-2)로부터 제공받은 제 1 어시스트 전류를 공급하거나 차단시킬 수 있다. 즉, 제 1 페이즈 디스커넥터(113-3)는 조향 모터(600)와 연결될 수 있다. 제 1 페이즈 디스커넥터(113-3)는 제 1 인버터(113-2)로부터 제공받은 제 1 어시스트 전류를 조향 모터(600)로 공급하거나 차단시킬 수 있다.
여기서, 페이즈 디스케넥터는 상(phase)을 차단(cut off)할 수 있는 소자 또는 회로로서, 스위치, 차단기, 단로기 및 개폐기 중 적어도 하나를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 상(phase)을 차단(cut off)할 수 있다면 어떠한 소자 또는 회로라도 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시예들에 따른 차량의 조향 장치는, 각각의 페이즈 디스커넥터를 통해 하나의 조향 모터를 공유함으로써, 각각의 페이즈 디스커넥터를 통해 각각의 인버터를 분리할 수 있어 차량의 리던던시 및 신뢰성을 높일 수 있다.
제 1 컨트롤러부(114)는 제 1 센서부(111), 제 1 통신부(112), 제1 조향 모터 전원부(113), 제 1 컨트롤러 감시부(115) 및 제1 전원 변환부(116)와 연결될 수 있다. 제 1 컨트롤러부(114)는 제 1 센서부(111), 제 1 통신부(112), 제1 조향 모터 전원부(113), 제 1 컨트롤러 감시부(115) 및 제1 전원 변환부(116)의 동작을 제어할 수 있다.
예컨대, 제 1 컨트롤러부(114)는 적어도 하나의 제 1 조향 토크 센서(410)로부터 제공받은 조향휠의 토크 정보와, 적어도 하나의 제 1 조향각 센서(510)로부터 제공받은 조향휠의 조향각 정보와, 제 1 센서부(111)로부터 제공받은 제 1 온도 정보, 제 1 어시스트 전류 정보 및 제 1 모터 위치 정보와, 제 1 통신부(112)로부터 제공받은 차량의 상태 정보(일 예로, 차량의 차속 정보)를 바탕으로 제 1 게이트 신호를 생성하고, 생성된 제 1 게이트 신호를 제 1 게이트 드라이버(113-1)로 제공하여 제 1 인버터(113-2)의 제 1 어시스트 전류를 제어할 수 있다.
여기서, 제 1게이트 신호는 기 설정된 변조 방식에 의해 생성될 수 있다. 특히, 기 설정된 변조 방식은 펄스 폭 변조(pulse width modulation) 방식, 최적 전압 변조(optimal voltage modulation) 방식, 삼각파 비교 전압 변조(triangular comparison voltage modulation) 방식 및 공간 벡터 전압 변조(space vector voltage modulation) 중 적어도 하나의 전압 변조 방식을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 인버터의 동작을 제어할 수 있는 게이트 신호를 생성할 수 있는 방식이라면, 어떠한 방식이라도 포함할 수 있다.
제 1 컨트롤러부(114)는 제 1 마이크로 컨트롤러(114-1)를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 프로그램을 처리(또는, 실행 및 연산) 할 수 있는 장치(또는, 컴퓨터)라면 어떠한 장치(또는, 컴퓨터)라도 포함할 수 있다.
제 1 컨트롤러 감시부(115)는 제 1 컨트롤러부(114)와 연결될 수 있다. 제 1 컨트롤러 감시부(115)는 제 1 컨트롤러부(114)의 동작 상태를 감시할 수 있다. 예컨대, 제 1 컨트롤러부(114)는 제 1 워치독 신호를 제 1 컨트롤러 감시부(115)로 제공할 수 있다. 그리고, 제 1 컨트롤러 감시부(115)는 제 1 컨트롤러부(114)로부터 제공받은 제 1 워치독 신호에 기반하여 클리어 되거나 제 1 리셋 신호를 생성할 수 있다.
그리고, 제 1 컨트롤러 감시부(115)가 클리어 되는 경우, 제 1 컨트롤러부(114)는 정상적으로 동작되고 있음을 의미할 수 있다. 그리고, 제 1 컨트롤러 감시부(115)가 제 1 리셋 신호를 생성하여 제 1 컨트롤러부(114)로 제공하는 경우, 제 1 컨트롤러부(114)는 비정상으로 동작되고 있음을 의미할 수 있으며, 제 1 리셋 신호에 의해 리셋될 수 있다.
여기서, 제 1 워치독 신호는 제 1 컨트롤러 감시부(115)가 주기적으로 제 1 컨트롤러부(114)의 동작을 감시하는 신호(일 예로, 리셋시키지 못하도록 하는 신호)일 수 있다. 즉, 제 1워치독 신호는 제 1 컨트롤러부(114)에서 현재 실행되는 프로그램이 얼라이브(alive)하고 있다는 것을 확인시킬 수 있는 신호일 수 있다.
제 1 컨트롤러 감시부(115)는 제 1 워치독(watchdog)(115-1)을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 제 1 컨트롤러부(114)를 감시할 수 있는 장치라면 어떠한 장치라도 포함할 수 있다. 특히, 제 1 워치독(watchdog)(115-1)은 데드라인 즉, 시작과 끝이 있는 제 1 윈도우(window) 워치독을 포함할 수 있다.
제1 전원 변환부(116)는 전원 공급 모듈(300)과 연결될 수 있다. 제 1 전원 변환부(116)는 전원 공급 모듈(300)로부터 제 1 직류 전압을 제공받을 수 있다. 제 1 전원 변환부(116)는 전원 공급 모듈(300)로부터 제공받은 제 1 직류 전압을 전압 변환하여 적어도 하나의 제 1 동작 전압을 생성할 수 있다.
제 1 전원 변환부(116)는 제 1 센서부(111), 제 1 통신부(112), 제1 조향 모터 전원부(113), 제 1 컨트롤러부(114) 및 제 1 컨트롤러 감시부(115)와 연결될 수 있다. 제 1 전원 변환부(116)는 생성된 적어도 하나의 제 1 동작 전압을 제 1 센서부(111), 제 1 통신부(112), 제1 조향 모터 전원부(113), 제 1 컨트롤러부(114) 및 제 1 컨트롤러 감시부(115)로 제공할 수 있다.
여기서, 제 1 동작 전압은 제 1 센서부(111), 제 1 통신부(112), 제1 조향 모터 전원부(113), 제 1 컨트롤러부(114) 및 제 1 컨트롤러 감시부(115)를 동작시킬 수 있는 전압일 수 있다. 이에 따라, 이러한 제 1 동작 전압은 복수 개일 수 있으며, 제 1 센서부(111), 제 1 통신부(112), 제1 조향 모터 전원부(113), 제 1 컨트롤러부(114) 및 제 1 컨트롤러 감시부(115)의 동작 전압에 따라 변형하여 생성될 수 있다.
또한, 제 1 전원 변환부(116)는 DC-DC 컨버터를 포함할 수 있다. 여기서, DC-DC 컨버터는 벅 컨버터(buck converter)를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 제 1 직류 전압을 제공받아 제공받은 제 1 직류 전압보다 낮은 제 1 동작 전압으로 변환할 수 있다면, 어떠한 컨버터라도 포함할 수 있다.
또한, 제 1 전원 변환부(116)는 제 1 레귤레이터(regulator)(116-1)를 포함할 수 있다. 여기서, 제 1 레귤레이터(116-1)는 제 1 직류 전압을 제공받아 제공받은 제 1 직류 전압보다 낮은 제 1 동작 전압으로 변환할 수 있다.
한편, 제 2 조향 제어 모듈(120)은, 내부 통신망(200)을 통해 현재 조향 모터를 제어하는 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태를 모니터링하고, 모니터링 결과 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태가 비정상인 경우, 제 2 센서부(121), 제 2 통신부(122), 제2 조향 모터 전원부(123), 제 2 컨트롤러부(124), 제 2 컨트롤러 감시부(125) 및 제2 전원 변환부(126) 중 적어도 하나를 이용하여 조향 모터(600)를 제어할 수 있다.
예컨대, 제 2 조향 제어 모듈(120)은, 내부 통신망(200)을 통해 현재 조향 모터를 제어하는 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태를 모니터링하고, 모니터링 결과 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태가 비정상인 경우 즉, 제 1 센서부(111)의 제 1 모터 위치 정보, 제 1 온도 정보 및 제 1 어시스트 전류 정보 중 적어도 하나의 정보와, 제 1 통신부(112)의 차량의 상태 정보와, 제 1 조향 모터 전원부(113)의 제 1 어시스트 전류와, 제 1 컨트롤러부(114)의 제 1 게이트 신호와, 제 1 컨트롤러 감시부(115)의 제 1 워치독 신호와, 제 1 전원 변환부(116)의 제 1 동작 전압 중 적어도 하나가 비정상인 경우, 제 1 센서부(111), 제 1 통신부(112), 제 1 조향 모터 전원부(113), 제 1 컨트롤러부(114), 제 1 컨트롤러 감시부(115) 및 제 1 전원 변환부(116)와 같은 기능을 수행하는 제 2 센서부(121), 제 2 통신부(122), 제 2 조향 모터 전원부(123), 제 2 컨트롤러부(124), 제 2 컨트롤러 감시부(125) 및 제 2 전원 변환부(126) 중 적어도 하나를 이용하여 즉, 제 2 센서부(121)의 제 2 모터 위치 정보, 제 2 온도 정보 및 제 2 어시스트 전류 정보 중 적어도 하나의 정보와, 제 2 통신부(122)의 차량의 상태 정보와, 제 2 조향 모터 전원부(13)의 제 2 어시스트 전류와, 제 2 컨트롤러부(124)의 제 2 게이트 신호와, 제 2 컨트롤러 감시부(125)의 제 2 워치독 신호와, 제 2 전원 변환부(126)의 제 2 동작 전압 중 적어도 하나를 이용하여 조향 모터(600)를 제어할 수 있다.
도 3은 본 실시예들에 따른 전원 공급 모듈을 설명하기 위한 전체적인 블록 구성도이다.
도 3을 참조하면, 본 실시예들에 따른 전원 공급 모듈(300)은 직류 전원(310) 및 전원 경로 전환부(320) 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
직류 전원(310)은 직류 전압을 제공할 수 있다. 여기서, 직류 전압은 제 1 직류 전압 및 제 2 직류 전압을 포함할 수 있다. 특히, 제 1 직류 전압과 제 2 직류 전압은 동일한 직류 전압을 가질 수 있다.
직류 전원(310)은 제 1 직류 전압을 제 1 조향 제어 모듈(110)로 제공할 수 있다. 특히, 제 1 직류 전압은 제 1 전원 변환부(116)의 제 1 레귤레이터(116-1) 및 제 1 조향 모터 전원부(113)의 제 1 인버터(113-2)로 제공될 수 있다.
그리고, 직류 전원(310)은 제 2 직류 전압을 제 2 조향 제어 모듈(120)로 제공할 수 있다. 특히, 제 2 직류 전압은 제 2 전원 변환부(126)의 제 2 레귤레이터(126-1) 및 제 2 조향 모터 전원부(123)의 제 2 인버터(123-2)로 제공될 수 있다.
본 실시예들에 따른 전원 공급 모듈(300)은 전원 경로 전환부(320)를 더 포함할 수 있다. 전원 경로 전환부(320)는 직류 전원(310)과 연결될 수 있다. 전원 경로 전환부(320)는 직류 전원(310)으로부터 직류 전압을 제공받을 수 있다. 특히, 전원 경로 전환부(320)는 직류 전원(310)으로부터 제 1 직류 전압 및 제 2 직류 전압을 제공받을 수 있다.
전원 경로 전환부(320)는 직류 전원(310)으로부터 제 1 직류 전압 및 제 2 직류 전압을 제공받아 전원 경로를 제어하여 제 1 직류 전압을 제 1 조향 제어 모듈(110)(즉, 제 1 전원 변환부(116)의 제 1 레귤레이터(116-1) 및 제 1 조향 모터 전원부(113)의 제 1 인버터(113-2))로, 제 2 직류 전압을 제 2 조향 제어 모듈(120)(즉, 제 2 전원 변환부(126)의 제 2 레귤레이터(126-1) 및 제 2 조향 모터 전원부(123)의 제 2 인버터(123-2))로 제공할 수 있다.
한편, 제 2 조향 제어 모듈(120)은, 내부 통신망(200)을 통해 현재 조향 모터를 제어하는 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태를 모니터링하고, 모니터링 결과 직류 전원(310)(또는, 전원 경로 전환부(320))으로부터 제 1 조향 제어 모듈(110)로 공급되는 제 1 직류 전압이 비정상인 경우, 직류 전원(310)(또는, 전원 경로 전환부(320))으로부터 제 2 직류 전압을 공급받아 이를 바탕으로 조향 모터(600)를 제어할 수 있다.
도 4는 본 실시예들에 따른 전원 공급 모듈을 설명하기 위한 구체적인 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예들에 따른 전원 공급 모듈(300)은 직류 전원(310) 및 전원 경로 전환부(320)를 포함할 수 있다. 특히, 도면에 도시된 바와 같이, 직류 전원(310)은 배터리(311)를 포함할 수 있다. 여기서, 배터리(311)는 직류 전압 12V를 공급할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 어떠한 직류 전압이라도 공급할 수 있다.
도면에 도시된 바와 같이, 전원 경로 전환부(320)는 제 1 퓨즈(321) 및 제 2 퓨즈(322)를 포함할 수 있다. 제 1 퓨즈(321)는 직류 전원(310)(또는, 배터리(311))과 제 1 조향 제어 모듈(110) 사이에 위치할 수 있다. 그리고, 제 1 퓨즈(321)는 직류 전원(301)(또는, 배터리(311))으로부터 제공받은 제 1 직류 전압을 제 1 조향 제어 모듈(110)(즉, 제 1 전원 변환부(116)의 제 1 레귤레이터(116-1) 및 제 1 조향 모터 전원부(113)의 제 1 인버터(113-2))로 제공할 수 있다.
제 2 퓨즈(322)는 직류 전원(310)(또는, 배터리(311))과 제 2 조향 제어 모듈(120) 사이에 위치할 수 있다. 그리고, 제 2 퓨즈(322)는 직류 전원(301)(또는, 배터리(311))으로부터 제공받은 제 2 직류 전압을 제 2 조향 제어 모듈(120)(즉, 제 2 전원 변환부(126)의 제 2 레귤레이터(126-1) 및 제 2 조향 모터 전원부(123)의 제 2 인버터(123-2))로 제공할 수 있다.
여기서, 제 1 퓨즈(321) 및 제 2 퓨즈(322)는 E-FUSES를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 직류 전원(310)으로부터 제공받은 직류 전압을 조향 제어 모듈로 공급하거나 차단할 수 있다면, 어떠한 퓨즈라도 포함할 수 있다. 특히, E-FUSES는 BI-DIRECTIONAL CAPABILITY를 가질 수 있다.
한편, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 내부 통신망(200)을 통해 현재 조향 모터를 제어하는 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태를 모니터링하고, 모니터링 결과 제 1 퓨즈(321)가 단선된 경우, 제 2 퓨즈(322)를 통해 제 2 직류 전압을 공급받아 이를 바탕으로 조향 모터를 제어할 수 있다.
그리고, 본 실시예들에 따른 전원 공급 모듈(300)은 하나의 배터리(311)를 통해 제 1 직류 전압 및 제 2 직류 전압을 공급할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 두 개의 배터리(311)를 통해 각각 제 1 직류 전압 및 제 2 직류 전압을 공급할 수 있다. 즉, 제 1 배터리는 제 1 퓨즈(321)와 연결되어 제 1 직류 전압을 공급할 수 있으며, 제 2 배터리는 제 2 퓨즈(322)와 연결되어 제 2 직류 전압을 공급할 수 있다.
그리고, 차량의 조향 장치는 도면에 도시된 바와 같이, 랙(rack) 근처에 조향 모터를 장착하여 운전자의 조향휠 조작에 대한 조향 모터의 보조 조타력을 랙에 전달함으로써, 운전자의 조향휠 조작을 용이하게 할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 차량의 조향 장치의 타입, 조향 모터의 위치 및 조향 제어 모듈의 위치는 변형하여 실시할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시예들에 따른 차량의 조향 장치는, 직류 전원으로부터 제 1 조향 제어 모듈로 공급되는 제 1 직류 전압이 비정상인 경우, 제 2 조향 제어 모듈을 통해 직류 전원으로부터 제 2 직류 전압을 공급받아 이를 바탕으로 조향 모터를 제어함으로써, 백업(back up) 기능을 수행하는 다른 조향 제어 모듈로 제어권이 천이되더라도 리던던트 배터리를 통해 제 2 직류 전압을 계속 공급받을 수 있어 차량의 조향 성능의 감소 또는 상실없이 어시스트할 수 있고, 이를 통해 차량의 리던던시 및 신뢰성을 높일 수 있다.
도 5는 본 실시예들에 따른 조향 토크 센서 모듈을 설명하기 위한 구체적인 블록 구성도이다.
도 5를 참조하면, 조향 토크 센서 모듈(400)은 적어도 하나의 제 1 조향 토크 센서(410) 및 적어도 하나의 제 2 조향 토크 센서(420)를 포함할 수 있다.
또한, 조향 토크 센서 모듈(400)은 다이(die)를 포함할 수 있다. 다이(die)는 하나의 조향 토크 센서를 포함하는 싱글(single) 다이 및 두 개의 조향 토크 센서를 포함하는 듀얼(dual) 다이 중 적어도 하나의 다이를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 조향 토크 센서의 개수에 따라 다이는 변형될 수 있다.
예컨대, 조향 토크 센서 모듈(400)은 하나의 제 1 조향 토크 센서(410)를 포함하는 제 1 싱글 다이, 두 개의 제 1 조향 토크 센서(410)를 포함하는 제 1 듀얼 다이, 하나의 제 2 조향 토크 센서(420)를 포함하는 제 2 싱글 다이 및 두 개의 제 2 조향 토크 센서(420)를 포함하는 제 2 듀얼 다이 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, 적어도 제 1 조향 토크 센서(410)는 조향휠의 토크를 측정하여 조향휠의 토크 정보를 제 1 조향 제어 모듈(110)(또는, 제 1 컨트롤러부(114))로 제공할 수 있다. 그리고, 적어도 제 2 조향 토크 센서(420)는 조향휠의 토크를 측정하여 조향휠의 토크 정보를 제 2 조향 제어 모듈(120)(또는, 제 2 컨트롤러부(124))로 제공할 수 있다.
한편, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 내부 통신망(200)을 통해 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태를 모니터링하고, 모니터링 결과 적어도 하나의 제 1 조향 토크 센서(410)로부터 제 1 조향 제어 모듈(110)로 제공되는 조향휠의 토크 정보가 비정상인 경우, 적어도 하나의 제 2 조향 토크 센서(420)로부터 조향휠의 토크 정보를 제공받아 이를 바탕으로 조향 모터를 제어할 수 있다.
도 6은 본 실시예들에 따른 조향각 센서 모듈을 설명하기 위한 구체적인 블록 구성도이다.
도 6을 참조하면, 조향각 센서 모듈(500)은 적어도 하나의 제 1 조향각 센서(510) 및 적어도 하나의 제 2 조향각 센서(520)를 포함할 수 있다.
또한, 조향각 센서 모듈(500)은 다이(die)를 포함할 수 있다. 다이(die)는 하나의 조향각 센서를 포함하는 싱글(single) 다이 및 두 개의 조향각 센서를 포함하는 듀얼(dual) 다이 중 적어도 하나의 다이를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 조향각 센서의 개수에 따라 다이는 변형될 수 있다.
예컨대, 조향각 센서 모듈(500)은 하나의 제 1 조향각 센서(510)를 포함하는 제 1 싱글 다이, 두 개의 제 1 조향각 센서(510)를 포함하는 제 1 듀얼 다이, 하나의 제 2 조향각 센서(520)를 포함하는 제 2 싱글 다이 및 두 개의 제 2 조향각 센서(520)를 포함하는 제 2 듀얼 다이 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, 적어도 제 1 조향각 센서(510)는 조향휠의 조향각을 측정하여 조향휠의 조향각 정보를 제 1 조향 제어 모듈(110)(또는, 제 1 컨트롤러부(114))로 제공할 수 있다. 그리고, 적어도 제 2 조향각 센서(520)는 조향휠의 조향각을 측정하여 조향휠의 조향각 정보를 제 2 조향 제어 모듈(120)(또는, 제 2 컨트롤러부(124))로 제공할 수 있다.
한편, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 내부 통신망(200)을 통해 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태를 모니터링하고, 모니터링 결과 적어도 하나의 제 1 조향각 센서(510)로부터 제 1 조향 제어 모듈(110)로 제공되는 조향휠의 조향각 정보가 비정상인 경우, 적어도 하나의 제 2 조향각 센서(520)로부터 조향휠의 조향각 정보를 제공받아 이를 바탕으로 조향 모터를 제어할 수 있다.
도 7은 본 실시예들에 따른 조향 모터를 설명하기 위한 구체적인 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 실시예들에 따른 조향 모터(600)는 싱글 와인딩(single winding) 타입 모터(610)를 포함할 수 있다. 특히, 조향 모터(600)는 3상의 싱글 와인딩(single winding) 타입 모터를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 차량의 휠에 보조 조타력을 제공할 수 있다면 어떠한 모터라도 포함할 수 있다. 그리고, magnet은 원형 magnet을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 magnet의 모양은 변형되어 실시될 수 있다.
한편, 제 1 조향 제어 모듈(110) 및 제 2 조향 제어 모듈(120)은 싱글 와인딩(single winding) 타입의 조향 모터(610)를 제어할 수 있다. 그리고, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 내부 통신망(200)을 통해 현재 싱글 와인딩 타입의 조향 모터(610)를 제어하는 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태를 모니터링하고, 모니터링 결과 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태가 비정상인 경우, 제 1 조향 제어 모듈(110)을 대신하여 싱글 와인딩 타입의 조향 모터(610)를 제어할 수 있다.
그리고, magnet의 자속은 제 1 조향 제어 모듈(110)과 제 2 조향 제어 모듈(120)의 제 1 모터 위치 센서(111-3) 및 제 2 모터 위치 센서(121-3)를 통해 측정될 수 있다. 그리고, 제 1 조향 제어 모듈(110)과 제 2 조향 제어 모듈(120)의 제 1 모터 위치 센서(111-3) 및 제 2 모터 위치 센서(121-3)는 측정된 magnet의 자속에 기반하여 조향 모터(600)의 위치를 측정하고, 이를 기반으로 조향 모터(600)의 위치 정보를 획득할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시예들에 따른 차량의 조향 장치는, 제 1 조향 제어 모듈 및 제 2 조향 제어 모듈을 통해 싱글 와인딩(single winding) 타입의 조향 모터를 제어함으로써, 차량의 조향 장치에 대한 가격 감소를 가져올 수 있고, 아울러 차량의 리던던시 및 신뢰성을 높일 수 있다.
도 8은 본 실시예들에 따른 외부 통신망을 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, 본 실시예들에 따른 외부 통신망(700)은 제 1 외부 통신망(710) 및 제 2 외부 통신망(720)을 포함할 수 있다.
제 1 외부 통신망(710)은 제 1 조향 제어 모듈(110)과 차량(2000)을 연결할 수 있다. 여기서, 제 1 외부 통신망(710)은 주(primary) 외부 통신망을 의미할 수 있으며, 특히 주(primary) CAN(P-CAN)일 수 있다.
그리고, 제 2 외부 통신망(720)은 제 2 조향 제어 모듈(120)과 차량(2000)을 연결할 수 있다. 여기서, 제 2 외부 통신망(720)은 리던던트(redundant) 외부 통신망을 의미할 수 있으며, 리던던트(redundant) CAN(R-CAN)일 수 있다.
한편, 제 1 조향 제어 모듈(110)은 제 1 외부 통신망(710)을 통해 차량(2000)으로부터 차량의 상태 정보를 제공받아 이를 바탕으로 조향 모터(600)를 제어할 수 있다. 그리고, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 제 1 조향 제어 모듈(110) 대신 제 2 외부 통신망(720)을 통해 차량(2000)으로부터 차량의 상태 정보를 제공받아 이를 바탕으로 조향 모터(600)를 제어할 수 있다.
도 9는 본 실시예들에 따른 내부 통신망과 외부 통신망을 설명하기 위한 도면이다.
도 9를 참조하면, 본 실시예들에 따른 차량의 조향 장치(1000)는 제 1 조향 제어 모듈(110), 제 2 조향 제어 모듈(120), 내부 통신망(200), 제 1 외부 통신망(710) 및 제 2 외부 통신망(720) 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
제 1 조향 제어 모듈(110)은 제 1 ECU를 포함할 수 있으며, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 제 2 ECU를 포함할 수 있다. 제 1 조향 제어 모듈(110)은 제 1 외부 통신망(710)과 연결될 수 있으며, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 제 2 외부 통신망(720)과 연결될 수 있다. 그리고, 제 1 조향 제어 모듈(110)과 제 2 조향 제어 모듈(120)은 내부 통신망(200)을 통해 서로 연결될 수 있다. 특히, 내부 통신망(200)은 조향 제어 모듈 전용(private) 통신망을 의미할 수 있으며, 전용(private) CAN(private-CAN)일 수 있다.
한편, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 내부 통신망(200)을 통해 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태를 모니터링하고, 모니터링 결과 제 1 외부 통신망(710)을 통해 차량(2000)으로부터 제공되는 차량의 상태 정보가 비정상인 경우, 제 2 외부 통신망(720)을 통해 차량(2000)으로부터 차량의 상태 정보를 제공받아 이를 바탕으로 조향 모터(600)를 제어할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시예들에 따른 차량의 조향 장치는, 제 1 외부 통신망을 통해 차량으로부터 제공되는 차량의 상태 정보가 비정상인 경우, 제 2 조향 제어 모듈이 제 2 외부 통신망을 통해 차량으로부터 차량의 상태 정보를 제공받아 이를 바탕으로 조향 모터를 제어함으로써, 백업(back up) 기능을 수행하는 다른 조향 제어 모듈로 제어권이 천이되더라도 리던던트 외부 통신망을 통해 차량과 계속 통신할 수 있어 차량의 조향 성능의 감소 또는 상실없이 어시스트할 수 있고, 이를 통해 차량의 리던던시 및 신뢰성을 높일 수 있다.
아래에서는 도 10 내지 도 12를 참조하여 차량의 조향 장치의 동작을 설명하기로 한다. 특히, 본 실시예들에 따른 차량의 조향 장치(1000)의 제 1 조향 제어 모듈(110)은 ECU 및 주(primary) 조향 제어 모듈을 의미할 수 있으므로, 아래에서는 제 1 조향 제어 모듈(110)을 마스터(master) ECU라 지칭하여 설명하기로 한다. 그리고, 본 실시예들에 따른 차량의 조향 장치(1000)의 제 2 조향 제어 모듈(120)은 ECU 및 백업(backup) 기능을 가지고 있으므로, 아래에서는 제 2 조향 제어 모듈(120)을 백업 ECU라 지칭하여 설명하기로 한다.
도 10은 본 실시예들에 따른 차량의 조향 장치의 정상 동작 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 10을 참조하면, 우선 이그니션(IGN)이 오프 상태이고 엔진(engine)이 스톱(stop) 상태인 경우, 마스터 ECU 및 백업 ECU는 오프 상태일 수 있다. 이후, 이그니션(IGN)이 온 상태로 전환되고 엔진(engine)이 스톱 상태인 경우, 마스터 ECU 및 백업 ECU는 초기화 상태를 테스트할 수 있으며, 초기화 상태 테스트 결과가 정상인 경우, 차량의 조향 장치를 수동(PASSIV) 상태로 동작시킬 수 있다.
이후, 이그니션(IGN)이 온 상태에서 엔진(engine)이 런(run) 상태로 전환되는 경우, 마스터 ECU는 차량의 조향 장치를 어시스트할 수 있으며, 이와 더불어 백업 ECU는 스탠바이(standby) 상태로, 마스터 ECU를 모니터링할 수 있다.
이후, 이그니션(IGN)이 온 상태에서 엔진(engine)이 스톱 상태로 전환되는 경우, 차량의 조향 장치를 수동(PASSIV) 상태로 동작시킬 수 있다. 이후, 엔진(engine)이 스톱 상태에서 이그니션(IGN)이 오프 상태로 전환되는 경우, 마스터 ECU 및 백업 ECU는 오프될 수 있다.
도 11은 본 실시예들에 따른 차량의 조향 장치의 마스터 ECU가 비정상 인 경우의 동작 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 10을 참조하면, 우선 이그니션(IGN)이 오프 상태이고 엔진(engine)이 스톱(stop) 상태인 경우, 마스터 ECU 및 백업 ECU는 오프 상태일 수 있다. 이후, 이그니션(IGN)이 온 상태로 전환되고 엔진(engine)이 스톱 상태인 경우, 마스터 ECU 및 백업 ECU는 초기화 상태를 테스트할 수 있으며, 초기화 상태 테스트 결과 - 마스터 ECU가 비정상인 경우, 마스터 ECU는 슬레이브로 동작될 수 있으며, 백업 ECU는 차량의 조향 장치를 수동(PASSIV) 상태로 동작시킬 수 있으며, 차량의 조향 장치를 어시스트 하기 위해 스탠바이(standby) 상태로 전환될 수 있다.
이후, 이그니션(IGN)이 온 상태에서 엔진(engine)이 런(run) 상태로 전환되는 경우, 마스터 ECU는 슬레이브로 계속 동작될 수 있으며, 백업 ECU는 마스터 ECU를 대신하여 차량의 조향 장치를 어시스트할 수 있다.
이후, 이그니션(IGN)이 온 상태에서 엔진(engine)이 스톱 상태로 전환되는 경우, 마스터 ECU는 슬레이브로 계속 동작될 수 있으며, 백업 ECU는 마스터 ECU를 대신하여 차량의 조향 장치를 어시스트할 수 있다. 이후, 엔진(engine)이 스톱 상태에서 이그니션(IGN)이 오프 상태로 전환되는 경우, 마스터 ECU 및 백업 ECU는 오프될 수 있다.
도 12는 본 실시예들에 따른 차량의 조향 장치의 마스터 ECU 및 백업 ECU가 비정상인 경우의 동작 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 12를 참조하면, 이그니션(IGN)이 온 상태이고 엔진(engine)이 런(run) 상태이고, 마스터 ECU의 비정상으로 인해 백업 ECU가 마스터 ECU를 대신하여 차량의 조향 장치를 어시스트하는 경우, 백업 ECU가 비정상으로 전환되면, 차량은 차량의 조향 장치를reduced assist하거나 매뉴얼(manual) 모드로 전환할 수 있다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 실시예들에 따른 차량의 조향 방법에 대해 설명한다. 특히, 도 1 내지 도 12를 참조하여 상술한 본 실시예들에 따른 차량의 조향 장치와 중복되는 부분은 설명의 간명성을 위하여 이하에서 생략한다.
본 실시예들에 따른 차량의 조향 방법은 내부 통신망(200)을 통해 서로 연결된 제 1 조향 제어 모듈(110)과 제 2 조향 제어 모듈(120)을 포함하는 본 실시예들에 따른 차량의 조향 장치를 이용하여 수행될 수 있다. 특히, 제 1 조향 제어 모듈(110)과 제 2 조향 제어 모듈(120)은 서로 동일하도록 이중화될 수 있다.
도 13은 본 실시예들에 따른 차량의 조향 방법을 설명하기 위한 전체 순서도이다.
도 13을 참조하면, 본 실시예들에 따른 차량의 조향 방법은 제 1 조향 제어 모듈을 통해 조향 모터를 제어하는 단계(S100), 제 2 조향 제어 모듈을 통해 제 1 조향 제어 모듈의 동작 상태를 모니터링하는 단계(S200) 및 제 2 조향 제어 모듈을 통해 조향 모터의 제어권을 결정하는 단계(S300)를 포함할 수 있다.
먼저, 제 1 조향 제어 모듈을 통해 조향 모터를 제어할 수 있다(S100).
여기서, 조향 모터는 싱글 와인딩(single winding) 타입의 모터를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 각 조향 제어 모듈을 통해 제어될 수 있다면, 어떠한 모터라도 포함할 수 있다. 이에, 제 1 조향 제어 모듈을 통해 싱글 와인딩(single winding) 타입의 조향 모터를 제어할 수 있다.
이후, 제 2 조향 제어 모듈을 통해 제 1 조향 제어 모듈의 동작 상태를 모니터링할 수 있다(S200). 예컨대, 제 2 조향 제어 모듈은 내부 통신망을 통해 제 1 조향 제어 모듈의 동작 상태를 모니터링 할 수 있다.
이후, 제 2 조향 제어 모듈을 통해, 단계 S200의 모니터링 결과에 따라 조향 모터의 제어권을 결정할 수 있다(S300).
즉, 제 2 조향 제어 모듈은 단계 S200의 모니터링 결과 - 현재 조향 모터를 제어하는 제 1 조향 제어 모듈의 동작 상태가 정상인 경우, 조향 모터의 제어권을 제 1 조향 제어 모듈(110)에서 계속 유지될 수 있도록 할 수 있다(S301).
구체적으로, 제 2 조향 제어 모듈은 단계 S200의 모니터링 결과 - 현재 조향 모터를 제어하는 제 1 조향 제어 모듈의 동작 상태가 정상인 경우, 조향 모터가 제 1 조향 제어 모듈을 통해 계속 제어될 수 있도록 할 수 있다.
예컨대, 제 2 조향 제어 모듈은 단계 S200의 모니터링 결과 - 현재 싱글 와인딩(single winding) 타입의 조향 모터를 제어하는 제 1 조향 제어 모듈의 동작 상태가 정상인 경우, 싱글 와인딩(single winding) 타입의 조향 모터가 제 1 조향 제어 모듈을 통해 계속 제어될 수 있도록 할 수 있다.
그리고, 제 2 조향 제어 모듈은 단계 S200의 모니터링 결과 - 현재 조향 모터를 제어하는 제 1 조향 제어 모듈의 동작 상태가 비정상인 경우, 조향 모터의 제어권을 제 1 조향 제어 모듈로부터 자신으로 천이시킬 수 있다(S302).
구체적으로, 제 2 조향 제어 모듈은 단계 S200의 모니터링 결과 - 현재 조향 모터를 제어하는 제 1 조향 제어 모듈의 동작 상태가 비정상인 경우, 제 1 조향 제어 모듈을 대신하여 조향 모터를 제어할 수 있다.
예컨대, 제 2 조향 제어 모듈은 단계 S200의 모니터링 결과 - 현재 싱글 와인딩(single winding) 타입의 조향 모터를 제어하는 제 1 조향 제어 모듈의 동작 상태가 비정상인 경우, 제 1 조향 제어 모듈을 대신하여 싱글 와인딩(single winding) 타입의 조향 모터를 제어할 수 있다.
도 14 내지 도 18은 본 실시예들에 따른 차량의 조향 방법을 구체적으로 설명하기 위한 순서도이다.
도 14를 참조하면, 먼저 제 1 조향 제어 모듈이 직류 전원으로부터 제 1 직류 전압을 제공받을 수 있다(S111). 예컨대, 먼저 직류 전원이 제 1 전압을 제공할 수 있다. 그런 다음, 제 1 조향 제어 모듈이 제 1 퓨즈를 통해 제 1 전압을 제공받을 수 있다.
이후, 제 1 조향 제어 모듈이 직류 전원(또는, 제 1 퓨즈)으로부터 제공받은 제 1 직류 전압에 기반하여 조향 모터를 제어할 수 있다(S112). 예컨대, 제 1 조향 제어 모듈이 제 1 퓨즈를 통해 직류 전원으로부터 제공받은 제 1 직류 전압에 기반하여 조향 모터를 제어할 수 있다.
이후, 제 2 조향 제어 모듈을 통해 제 1 조향 제어 모듈의 동작 상태를 모니터링할 수 있다(S210). 예컨대, 제 2 조향 제어 모듈은 내부 통신망을 통해 제 1 조향 제어 모듈의 동작 상태를 모니터링 할 수 있다.
이후, 제 2 조향 제어 모듈을 통해, 단계 S210의 모니터링 결과에 따라 조향 모터의 제어권을 결정할 수 있다(S310).
즉, 제 2 조향 제어 모듈은 모니터링 결과 - 직류 전원으로부터 제 1 조향 제어 모듈로 공급되는 제 1 직류 전압이 정상인 경우, 조향 모터의 제어권을 제 1 조향 제어 모듈에서 계속 유지될 수 있도록 할 수 있다(S311).
구체적으로, 제 2 조향 제어 모듈은 모니터링 결과 - 직류 전원으로부터 제 1 조향 제어 모듈로 공급되는 제 1 직류 전압이 정상인 경우, 조향 모터가 제 1 조향 제어 모듈을 통해 계속 제어될 수 있도록 할 수 있다.
특히, 제 2 조향 제어 모듈은 모니터링 결과 - 제 1 퓨즈가 정상인 경우, 조향 모터가 제 1 조향 제어 모듈을 통해 계속 제어될 수 있도록 할 수 있다.
그리고, 제 2 조향 제어 모듈은 모니터링 결과 - 직류 전원으로부터 제 1 조향 제어 모듈로 공급되는 제 1 직류 전압이 비정상인 경우, 조향 모터의 제어권을 제 1 조향 제어 모듈로부터 자신으로 천이시킬 수 있다(S312).
구체적으로, 먼저 제 2 조향 제어 모듈은 모니터링 결과 - 직류 전원으로부터 제 1 조향 제어 모듈로 공급되는 제 1 직류 전압이 비정상인 경우, 직류 전원으로부터 제 2 직류 전압을 제공받을 수 있다. 그런 다음, 제 2 조향 제어 모듈은 제 1 조향 제어 모듈을 대신하여, 직류 전원으로부터 제공받은 제 2 직류 전압에 기반하여 조향 모터를 제어할 수 있다.
특히, 먼저 제 2 조향 제어 모듈은 모니터링 결과 - 제 1 퓨즈가 단선된 경우, 제 2 퓨즈를 통해 직류 전원으로부터 제 2 직류 전압을 제공받을 수 있다. 그런 다음, 제 2 조향 제어 모듈은 제 1 조향 제어 모듈을 대신하여, 제 2 퓨즈를 통해 직류 전원으로부터 제공받은 제 2 직류 전압에 기반하여 조향 모터를 제어할 수 있다.
도 15를 참조하면, 먼저 제 1 조향 제어 모듈이 적어도 하나의 제 1 조향 토크 센서로부터 조향휠의 토크 정보를 제공받을 수 있다(S121).
구체적으로, 먼저 적어도 하나의 제 1 조향 토크 센서를 통해 조향휠의 토크를 측정할 수 있다. 그런 다음, 적어도 하나의 제 1 조향 토크 센서를 통해 측정된 조향휠의 토크에 기반하여 조향휠의 토크 정보를 획득할 수 있다. 그런 다음, 제 1 조향 제어 모듈이 적어도 하나의 제 1 조향 토크 센서로부터 조향휠의 토크 정보를 제공받을 수 있다.
이후, 제 1 조향 제어 모듈이 적어도 하나의 제 1 조향 토크 센서로부터 제공받은 조향휠의 토크 정보에 기반하여 조향 모터를 제어할 수 있다(S122).
이후, 제 2 조향 제어 모듈을 통해 제 1 조향 제어 모듈의 동작 상태를 모니터링할 수 있다(S220). 예컨대, 제 2 조향 제어 모듈은 내부 통신망을 통해 제 1 조향 제어 모듈의 동작 상태를 모니터링 할 수 있다.
이후, 제 2 조향 제어 모듈을 통해, 단계 S220의 모니터링 결과에 따라 조향 모터의 제어권을 결정할 수 있다(S320).
즉, 제 2 조향 제어 모듈은 모니터링 결과 - 적어도 하나의 제 1 조향 토크 센서로부터 제 1 조향 제어 모듈로 제공되는 조향휠의 토크 정보가 정상인 경우, 조향 모터의 제어권을 제 1 조향 제어 모듈에서 계속 유지될 수 있도록 할 수 있다(S321).
구체적으로, 제 2 조향 제어 모듈은 모니터링 결과 - 적어도 하나의 제 1 조향 토크 센서로부터 제 1 조향 제어 모듈로 제공되는 조향휠의 토크 정보가 정상인 경우, 조향 모터가 제 1 조향 제어 모듈을 통해 계속 제어될 수 있도록 할 수 있다.
그리고, 제 2 조향 제어 모듈은 모니터링 결과 - 적어도 하나의 제 1 조향 토크 센서로부터 제 1 조향 제어 모듈로 제공되는 조향휠의 토크 정보가 비정상인 경우, 조향 모터의 제어권을 제 1 조향 제어 모듈로부터 자신으로 천이시킬 수 있다(S322).
구체적으로, 먼저 제 2 조향 제어 모듈은 모니터링 결과 - 적어도 하나의 제 1 조향 토크 센서로부터 제 1 조향 제어 모듈로 제공되는 조향휠의 토크 정보가 비정상인 경우, 적어도 하나의 제 2 조향 토크 센서로부터 조향휠의 토크 정보를 제공받을 수 있다. 그런 다음, 제 2 조향 제어 모듈은 제 1 조향 제어 모듈을 대신하여, 적어도 하나의 제 2 조향 토크 센서로부터 제공받은 조향휠의 토크 정보에 기반하여 조향 모터를 제어할 수 있다.
도 16을 참조하면, 먼저 제 1 조향 제어 모듈이 적어도 하나의 제 1 조향각 센서로부터 조향휠의 조향각 정보를 제공받을 수 있다(S131).
구체적으로, 먼저 적어도 하나의 제 1 조향각 센서를 통해 조향휠의 조향각을 측정할 수 있다. 그런 다음, 적어도 하나의 제 1 조향각 센서를 통해 측정된 조향휠의 조향각에 기반하여 조향휠의 조향각 정보를 획득할 수 있다. 그런 다음, 제 1 조향 제어 모듈이 적어도 하나의 제 1 조향각 센서로부터 조향휠의 조향각 정보를 제공받을 수 있다.
이후, 제 1 조향 제어 모듈이 적어도 하나의 제 1 조향각 센서로부터 제공받은 조향휠의 조향각 정보에 기반하여 조향 모터를 제어할 수 있다(S132).
이후, 제 2 조향 제어 모듈을 통해 제 1 조향 제어 모듈의 동작 상태를 모니터링할 수 있다(S230). 예컨대, 제 2 조향 제어 모듈은 내부 통신망을 통해 제 1 조향 제어 모듈의 동작 상태를 모니터링 할 수 있다.
이후, 제 2 조향 제어 모듈을 통해, 단계 S230의 모니터링 결과에 따라 조향 모터의 제어권을 결정할 수 있다(S330).
즉, 제 2 조향 제어 모듈은 모니터링 결과 - 적어도 하나의 제 1 조향각 센서로부터 제 1 조향 제어 모듈로 제공되는 조향휠의 조향각 정보가 정상인 경우, 조향 모터의 제어권을 제 1 조향 제어 모듈에서 계속 유지될 수 있도록 할 수 있다(S331).
구체적으로, 제 2 조향 제어 모듈은 모니터링 결과 - 적어도 하나의 제 1 조향각 센서로부터 제 1 조향 제어 모듈로 제공되는 조향휠의 조향각 정보가 정상인 경우, 조향 모터가 제 1 조향 제어 모듈을 통해 계속 제어될 수 있도록 할 수 있다.
그리고, 제 2 조향 제어 모듈은 모니터링 결과 - 적어도 하나의 제 1 조향각 센서로부터 제 1 조향 제어 모듈로 제공되는 조향휠의 조향각 정보가 비정상인 경우, 조향 모터의 제어권을 제 1 조향 제어 모듈로부터 자신으로 천이시킬 수 있다(S332).
구체적으로, 먼저 제 2 조향 제어 모듈은 모니터링 결과 - 적어도 하나의 제 1 조향각 센서로부터 제 1 조향 제어 모듈로 제공되는 조향휠의 조향각 정보가 비정상인 경우, 적어도 하나의 제 2 조향각 센서로부터 조향휠 조향각 정보를 제공받을 수 있다. 그런 다음, 제 2 조향 제어 모듈은 제 1 조향 제어 모듈을 대신하여, 적어도 하나의 제 2 조향각 센서로부터 제공받은 조향휠의 조향각 정보에 기반하여 조향 모터를 제어할 수 있다.
도 17을 참조하면, 먼저 제 1 조향 제어 모듈이 제 1 외부 통신망을 통해 차량으로부터 차량 상태 정보를 제공받을 수 있다(S141).
구체적으로, 먼저 차량을 통해 차량의 상태 측정하고, 이를 기반으로 차량의 상태 정보를 획득할 수 있다. 그런 다음, 차량이 제 1 외부 통신망을 통해 차량 상태 정보를 제공할 수 있다. 그런 다음, 제 1 조향 제어 모듈이 제 1 외부 통신망을 통해 차량으로부터 차량 상태 정보를 제공받을 수 있다.
이후, 제 1 조향 제어 모듈이 제 1 외부 통신망을 통해 차량으로부터 제공받은 차량 상태 정보에 기반하여 조향 모터를 제어할 수 있다(S142).
이후, 제 2 조향 제어 모듈을 통해 제 1 조향 제어 모듈의 동작 상태를 모니터링할 수 있다(S240). 예컨대, 제 2 조향 제어 모듈은 내부 통신망을 통해 제 1 조향 제어 모듈의 동작 상태를 모니터링 할 수 있다.
이후, 제 2 조향 제어 모듈을 통해, 단계 S240의 모니터링 결과에 따라 조향 모터의 제어권을 결정할 수 있다(S340).
즉, 제 2 조향 제어 모듈은 모니터링 결과 - 제 1 외부 통신망을 통해 차량으로부터 제공되는 차량의 상태 정보가 정상인 경우, 조향 모터의 제어권을 제 1 조향 제어 모듈에서 계속 유지될 수 있도록 할 수 있다(S341).
구체적으로, 제 2 조향 제어 모듈은 모니터링 결과 - 제 1 외부 통신망을 통해 차량으로부터 제공되는 차량의 상태 정보가 정상인 경우, 조향 모터가 제 1 조향 제어 모듈을 통해 계속 제어될 수 있도록 할 수 있다.
그리고, 제 2 조향 제어 모듈은 모니터링 결과 - 제 1 외부 통신망을 통해 차량으로부터 제공되는 차량의 상태 정보가 비정상인 경우, 조향 모터의 제어권을 제 1 조향 제어 모듈로부터 자신으로 천이시킬 수 있다(S342).
구체적으로, 먼저 제 2 조향 제어 모듈은 모니터링 결과 - 제 1 외부 통신망을 통해 차량으로부터 제공되는 차량의 상태 정보가 비정상인 경우, 제 2 외부 통신망을 통해 차량으로부터 차량 상태 정보를 제공받을 수 있다. 그런 다음, 제 2 조향 제어 모듈은 제 1 조향 제어 모듈을 대신하여, 제 2 외부 통신망을 통해 차량으로부터 제공받은 차량 상태 정보에 기반하여 조향 모터를 제어할 수 있다.
도 18을 참조하면, 먼저 제 1 조향 제어 모듈을 통해 해당 제 1 조향 제어 모듈의 제 1 온도 정보, 조향 모터로 제공되는 제 1 어시스트 전류 정보 및 조향 모터의 제 1 모터 위치 정보를 획득할 수 있다(S151).
이후, 제 1 조향 제어 모듈을 통해, 획득된 제 1 온도 정보, 제 1 어시스트 전류 정보 및 제 1 모터 위치 정보에 기반하여 제 1 게이트 신호를 생성하고, 생성된 제 1 게이트 신호를 바탕으로 제 1 인버터를 조절하여 제 1 어시스트 전류를 생성하며, 이를 기반으로 조향 모터를 제어할 수 있다(S152).
이후, 제 2 조향 제어 모듈을 통해 제 1 조향 제어 모듈의 동작 상태를 모니터링할 수 있다(S250). 예컨대, 제 2 조향 제어 모듈은 내부 통신망을 통해 제 1 조향 제어 모듈의 동작 상태를 모니터링 할 수 있다.
이후, 제 2 조향 제어 모듈을 통해, 단계 S250의 모니터링 결과에 따라 조향 모터의 제어권을 결정할 수 있다(S350).
즉, 제 2 조향 제어 모듈은 모니터링 결과 - 제 1 조향 제어 모듈의 동작 상태가 정상인 경우 즉, 상기 획득된 제 1 온도 정보, 제 1 어시스트 전류 정보, 제 1 모터 위치 정보, 제 1 게이트 신호 및 제 1 어시스트 전류가 정상인 경우, 조향 모터의 제어권을 제 1 조향 제어 모듈에서 계속 유지될 수 있도록 할 수 있다(S351).
구체적으로, 제 2 조향 제어 모듈은 모니터링 결과 - 제 1 조향 제어 모듈의 동작 상태가 정상인 경우 즉, 상기 획득된 제 1 온도 정보, 제 1 어시스트 전류 정보, 제 1 모터 위치 정보, 제 1 게이트 신호 및 제 1 어시스트 전류가 정상인 경우, 조향 모터가 제 1 조향 제어 모듈을 통해 계속 제어될 수 있도록 할 수 있다.
그리고, 제 2 조향 제어 모듈은 모니터링 결과 - 제 1 조향 제어 모듈의 동작 상태가 정상인 경우 즉, 상기 획득된 제 1 온도 정보, 제 1 어시스트 전류 정보, 제 1 모터 위치 정보, 제 1 게이트 신호 및 제 1 어시스트 전류 중 적어도 하나가 비정상인 경우, 조향 모터의 제어권을 제 1 조향 제어 모듈로부터 자신으로 천이시킬 수 있다(S352).
구체적으로, 먼저 제 2 조향 제어 모듈은 모니터링 결과 - 제 1 조향 제어 모듈의 동작 상태가 비정상인 경우 즉, 상기 획득된 제 1 온도 정보, 제 1 어시스트 전류 정보, 제 1 모터 위치 정보, 제 1 게이트 신호 및 제 1 어시스트 전류 중 적어도 하나가 비정상인 경우, 해당 제 2 조향 제어 모듈의 제 2 온도 정보, 조향 모터로 제공되는 제 2 어시스트 전류 정보 및 조향 모터의 제 2 모터 위치 정보를 획득할 수 있다.
그런 다음, 제 2 조향 제어 모듈은 제 1 조향 제어 모듈을 대신하여, 해당 제 2 조향 제어 모듈의 제 2 온도 정보, 조향 모터로 제공되는 제 2 어시스트 전류 정보 및 상기 조향 모터의 제 2 모터 위치 정보에 기반하여 제 2 게이트 신호를 생성하고, 생성된 제 2 게이트 신호를 바탕으로 제 2 인버터를 조절하여 제 2 어시스트 전류를 생성하며, 이를 기반으로 조향 모터를 제어할 수 있다.
도 14 내지 도 18을 참조하면, 본 실시예들에 따른 제 1 조향 제어 모듈을 통해 조향 모터를 제어하는 방법은, 설명의 간명성을 위해 각각 설명하였지만, 이에 한정되는 것은 아니고 도 14 내지 도 18의 방법이 조합될 수 있다.
예컨대, 본 실시예들에 따른 제 1 조향 제어 모듈을 통해 조향 모터를 제어하는 방법은 먼저 제 1 조향 제어 모듈이 직류 전원(또는, 제 1 퓨즈)으로부터 제 1 직류 전압을 제공받을 수 있고, 적어도 하나의 제 1 조향 토크 센서로부터 조향휠의 토크 정보를 제공받을 수 있으며, 적어도 하나의 제 1 조향각 센서로부터 조향휠의 조향각 정보를 제공받을 수 있고, 제 1 외부 통신망을 통해 차량으로부터 차량 상태 정보를 제공받을 수 있으며, 해당 제 1 조향 제어 모듈의 제 1 온도 정보, 조향 모터로 제공되는 제 1 어시스트 전류 정보, 조향 모터의 제 1 모터 위치 정보를 획득할 수 있다.
이후, 제 1 조향 제어 모듈을 통해, 직류 전원(또는, 제 1 퓨즈)으로부터 제공받은 제 1 직류 전압, 적어도 하나의 제 1 조향 토크 센서로부터 제공받은 조향휠의 토크 정보, 적어도 하나의 제 1 조향각 센서로부터 제공받은 조향휠의 조향각 정보, 제 1 외부 통신망을 통해 차량으로부터 제공받은 차량 상태 정보, 획득된 해당 제 1 조향 제어 모듈의 제 1 온도 정보, 획득된 조향 모터로 제공되는 제 1 어시스트 전류 정보 및 획득된 조향 모터의 제 1 모터 위치 정보 중 적어도 하나의 정보를 이용하여 제 1 게이트 신호를 생성하고, 생성된 제 1 게이트 신호를 바탕으로 제 1 인버터를 조절하여 제 1 어시스트 전류를 생성하며, 이를 기반으로 조향 모터를 제어할 수 있다.
본 실시예들에 따른 제 2 조향 제어 모듈을 통해 조향 모터를 제어하는 방법은 설명의 간명성을 위해 각각 설명하였지만, 이에 한정되는 것은 아니고 도 14 내지 도 18의 방법이 조합될 수 있다.
예컨대, 제 2 조향 제어 모듈은 모니터링 결과 - 제 1 조향 제어 모듈의 동작 상태가 비정상인 경우 즉, 제 1 모터 위치 정보, 제 1 온도 정보 및 제 1 어시스트 전류 정보 중 적어도 하나의 정보와, 차량의 상태 정보와, 제 1 어시스트 전류와, 제 1 게이트 신호와, 제 1 워치독 신호와, 제 1 직류 전압 및 제 1 동작 전압 중 적어도 하나가 비정상인 경우, 제 2 모터 위치 정보, 제 2 온도 정보 및 제 2 어시스트 전류 정보 중 적어도 하나의 정보와, 차량의 상태 정보와, 제 2 어시스트 전류와, 제 2 게이트 신호와, 제 2 워치독 신호와, 제 2 직류 전압과, 제 2 동작 전압 중 적어도 하나를 이용하여 조향 모터를 제어할 수 있다.
즉, 제 2 조향 제어 모듈은 모니터링 결과 - 제 1 조향 제어 모듈의 동작 상태가 비정상인 경우 즉, 제 1 모터 위치 정보, 제 1 온도 정보 및 제 1 어시스트 전류 정보 중 적어도 하나의 정보와, 차량의 상태 정보와, 제 1 어시스트 전류와, 제 1 게이트 신호와, 제 1 워치독 신호와, 제 1 직류 전압 및 제 1 동작 전압 중 적어도 하나가 비정상인 경우, 먼저 직류 전원(또는, 제 2 퓨즈)으로부터 제 2 직류 전압을 제공받을 수 있고, 적어도 하나의 제 2 조향 토크 센서로부터 조향휠의 토크 정보를 제공받을 수 있으며, 적어도 하나의 제 2 조향각 센서로부터 조향휠의 조향각 정보를 제공받을 수 있고, 제 2 외부 통신망을 통해 차량으로부터 차량 상태 정보를 제공받을 수 있으며, 해당 제 2 조향 제어 모듈의 제 2 온도 정보, 조향 모터로 제공되는 제 2 어시스트 전류 정보, 조향 모터의 제 2 모터 위치 정보를 획득할 수 있다.
이후, 제 2 조향 제어 모듈을 통해, 직류 전원(또는, 제 2 퓨즈)으로부터 제공받은 제 2 직류 전압, 적어도 하나의 제 2 조향 토크 센서로부터 제공받은 조향휠의 토크 정보, 적어도 하나의 제 2 조향각 센서로부터 제공받은 조향휠의 조향각 정보, 제 2 외부 통신망을 통해 차량으로부터 제공받은 차량 상태 정보, 획득된 해당 제 2 조향 제어 모듈의 제 2 온도 정보, 획득된 조향 모터로 제공되는 제 2 어시스트 전류 정보 및 획득된 조향 모터의 제 2 모터 위치 정보 중 적어도 하나의 정보를 이용하여 제 2 게이트 신호를 생성하고, 생성된 제 2 게이트 신호를 바탕으로 제 2 인버터를 조절하여 제 2 어시스트 전류를 생성하며, 이를 기반으로 조향 모터를 제어할 수 있다.
도 19는 본 실시예들에 따른 제 2 조향 제어 모듈의 동작 상태가 비정상인 경우, 차량의 조향 방법을 구체적으로 설명하기 위한 순서도이다.
도 19를 참조하면, 단계 S302 이후에, 제 2 조향 제어 모듈의 동작 상태가 비정상으로 된 경우, 조향휠 동작이 매뉴얼(manual) 모드 또는 reduced assist 모드로 전환될 수 있다(S400).
즉, 단계 S302 이후에, 제 1 조향 제어 모듈의 동작 상태가 비정상임과 아울러 제 2 조향 제어 모듈의 동작 상태가 비정상으로 된 경우, 조향휠 동작이 매뉴얼(manual) 모드 또는 reduced assist 모드로 전환될 수 있다.본 명세서에 기재된 전원이라는 용어는 전압, 전류, 전력 및 전기 에너지 중 적어도 하나를 제공하는 장치를 의미할 수도 있고, 전압, 전류, 전력 및 전기 에너지 중 적어도 하나를 의미할 수 있음을 본 실시예들에 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
도 20 및 도 21은 본 실시예들에 따른 전원 공급 모듈을 설명하기 위한 구체적인 도면이다.
도 20을 참조하면, 본 실시예들에 따른 전원 공급 모듈(300)은 제 1 직류 전원, 제 2 직류 전원, 제 1 퓨즈 및 제 2 퓨즈를 포함할 수 있다. 특히, 도면에 도시된 바와 같이, 제 1 직류 전원, 제 2 직류 전원은 배터리를 포함할 수 있다. 여기서, 배터리는 직류 전압 12V를 공급할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 어떠한 직류 전압이라도 공급할 수 있다.
제 1 퓨즈는 제 1 직류 전원과 제 1 조향 제어 모듈 사이에 위치할 수 있다. 그리고, 제 1 퓨즈는 제 1 직류 전원으로부터 제공받은 제 1 직류 전원을 제 1 조향 제어 모듈(즉, 제 1 전원 변환부(116)의 제 1 레귤레이터(116-1) 및 제 1 조향 모터 전원부(113)의 제 1 인버터(113-2))로 제공할 수 있다.
제 2 퓨즈는 제 2 직류 전원과 제 2 조향 제어 모듈(120) 사이에 위치할 수 있다. 그리고, 제 2 퓨즈는 제 2 직류 전원으로부터 제공받은 제 2 직류 전원을 제 2 조향 제어 모듈(120)(즉, 제 2 전원 변환부(126)의 제 2 레귤레이터(126-1) 및 제 2 조향 모터 전원부(123)의 제 2 인버터(123-2))로 제공할 수 있다.
여기서, 제 1 퓨즈 및 제 2 퓨즈는 E-FUSES를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 제 1 직류 전원 및 제 2 직류 전원으로부터 제공받은 제 1 직류 전원 및 제 2 직류 전원을 조향 제어 모듈로 공급하거나 차단할 수 있다면, 어떠한 퓨즈라도 포함할 수 있다. 특히, E-FUSES는 BI-DIRECTIONAL CAPABILITY를 가질 수 있다.
한편, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 내부 통신망(200)을 통해 현재 조향 모터를 제어하는 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태를 모니터링하고, 모니터링 결과 제 1 퓨즈가 단선된 경우, 제 2 퓨즈를 통해 제 2 직류 전원을 공급받아 이를 바탕으로 조향 모터를 제어할 수 있다.
도 1, 도 2, 도 5 내지 도 12, 도 20 및 도 21를 참조하면, 제 1 조향 제어 모듈(110) 및 제 2 조향 제어 모듈(120)은 조향 모터를 제어할 수 있다. 제 1 조향 제어 모듈(110) 및 제 2 조향 제어 모듈(120)은 내부 통신망과 연결되어 서로의 동작 상태를 모니터링할 수 있다. 모니터링 방법에 대해서는 도 1 내지 도 19를 참조하여 상술하였으므로, 아래에서는 설명의 간명성을 위해 생략한다.
여기서, 조향 모터는 싱글 와인딩(single winding) 타입의 조향 모터를 포함할 수 있다. 아래에서는 제 1 조향 제어 모듈(110)과 제 2 조향 제어 모듈(120)이 싱글 와인딩(single winding) 타입의 조향 모터를 제어하는 방법에 대해 설명하기로 한다. 특히, 싱글 와인딩(single winding) 타입의 조향 모터는 하나의 권선에 적어도 하나의 상(일 예로, 3상, 5상 또는 6상 등)이 포함될 수 있다. 이에, 제 1 조향 제어 모듈(110)과 제 2 조향 제어 모듈(120)은 싱글 와인딩(single winding) 타입의 조향 모터의 하나의 권선에 연결될 수 있다. 제 1 조향 제어 모듈(110)과 제 2 조향 제어 모듈(120)의 동작 상태가 정상인 경우, 제 1 조향 제어 모듈(110)을 통해 제 1 어시스트 전류를 싱글 와인딩(single winding) 타입의 조향 모터의 하나의 권선에 제공하여 제어할 수 있다. 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태가 비정상이고, 제 2 조향 제어 모듈(120)의 동작 상태가 정상인 경우, 제 1 조향 제어 모듈(110)의 제어권이 제 2 조향 제어 모듈(120)로 천이되고, 제 2 조향 제어 모듈(120)을 통해 제 2 어시스트 전류를 싱글 와인딩(single winding) 타입의 조향 모터의 하나의 권선에 제공하여 제어할 수 있다.
전원 공급 모듈(300)은 전원 경로의 제어를 통해, 제 1 입력 전원 및 제 2 입력 전원 중 적어도 하나의 입력 전원에 기반하여 제 1 출력 전원과 제 2 출력 전원을 형성할 수 있다.
제 1 조향 제어 모듈(110)과 상기 제 2 조향 제어 모듈(120)의 동작 상태가 정상인 경우, 전원 공급 모듈(300)은 전원 경로의 제어를 통해 제 1 입력 전원에 기반하여 제 1 출력 전원을 형성하고, 제 1 출력 전원을 제 1 조향 제어 모듈(110)로 제공할 수 있다. 제 1 조향 제어 모듈(110)은 제 1 출력 전원에 기반하여 조향 모터를 제어할 수 있다. 즉, 제 1 조향 제어 모듈(110)은 제 1 출력 전원에 기반하여 제 1 어시스트 전류를 생성하고, 제 1 어시스트 전류에 기반하여 조향 모터를 제어할 수 있다.
제 1 조향 제어 모듈(110)과 상기 제 2 조향 제어 모듈(120)의 동작 상태가 정상인 경우, 전원 공급 모듈(300)은 전원 경로의 제어를 통해 제 2 입력 전원에 기반하여 제 2 출력 전원을 형성하고, 제 2 출력 전원을 제 2 조향 제어 모듈(120)로 제공할 수 있다. 제 2 조향 제어 모듈(120)은 조향 모터를 제어하지 않을 수 있다. 즉, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 제 2 출력 전원에 기반하여 제 2 어시스트 전류를 생성하지 않음으로써 조향 모터를 제어하지 않을 수 있다.
제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태가 비정상이고, 제 2 조향 제어 모듈(120)의 동작 상태가 정상인 경우, 전원 공급 모듈(300)은 전원 경로의 제어를 통해 제 2 입력 전원에 기반하여 제 2 출력 전원을 형성하고, 제 2 출력 전원을 제 2 조향 제어 모듈(120)로 제공할 수 있다. 제 2 조향 제어 모듈(120)은 제 2 출력 전원에 기반하여 조향 모터를 제어할 수 있다. 즉, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 제 2 출력 전원에 기반하여 제 2 어시스트 전류를 생성하고, 제 2 어시스트 전류에 기반하여 조향 모터를 제어할 수 있다. 제 1 조향 제어 모듈(110)은 조향 모터를 제어하지 않을 수 있다. 즉, 제 1 조향 제어 모듈(110)은 비정상 상태임으로 조향 모터를 제어하지 않을 수 있다.
제 1 직류 전원(312)의 동작 상태가 비정상이고, 제 2 조향 제어 모듈(120)의 동작 상태가 정상인 경우, 전원 공급 모듈(300)은 전원 경로의 제어를 통해 제 2 입력 전원에 기반하여 제 2 출력 전원을 형성하고, 제 2 출력 전원을 제 2 조향 제어 모듈(120)로 제공할 수 있다. 제 2 조향 제어 모듈(120)은 제 2 출력 전원에 기반하여 조향 모터를 제어할 수 있다. 즉, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 제 2 출력 전원에 기반하여 제 2 어시스트 전류를 생성하고, 제 2 어시스트 전류에 기반하여 조향 모터를 제어할 수 있다. 제 1 조향 제어 모듈(110)은 조향 모터를 제어하지 않을 수 있다. 즉, 제 1 조향 제어 모듈(110)은 제 1 출력 전원을 제공받지 못함으로써 조향 모터를 제어하지 않을 수 있다.
여기서, 제 1 입력 전원은 제 2 입력 전원보다 큰 값을 가질 수 있다.
전원 공급 모듈(300)은 제 1 직류 전원(312), 제 2 직류 전원(313), 제 1 경로 제어부(331) 내지 제 3 경로 제어부(333)를 포함할 수 있다.
제 1 경로 제어부(331)와 제 2 경로 제어부(332) 사이에 제 1 노드(N1)가 위치할 수 있다. 제 1 직류 전원(312)의 음의 단자와 제 2 직류 전원(313)의 양의 단자가 서로 연결되고, 제 1 직류 전원(312)의 음의 단자와 제 2 직류 전원(313)의 양의 단자가 사이에 제 2 노드(N2)가 위치할 수 있다.
제 1 경로 제어부(331)는 제 1 직류 전원(312)의 양의 단자와 제 1 노드(N1) 사이의 전원 경로를 제어할 수 있다. 제 2 경로 제어부(332)는 제 1 노드(N1)와 제 1 조향 제어 모듈(110) 사이의 전원 경로를 제어할 수 있다. 제 3 경로 제어부(333)는 제 2 노드(N2)와 제 2 조향 제어 모듈(120) 사이의 전원 경로를 제어할 수 있다.
여기서, 제 1 입력 전원은 제 1 직류 전원(312)의 양의 단자의 전원이고, 제 2 입력 전원은 제 2 직류 전원(313)의 양의 단자의 전원일 수 있다.
이에, 제 1 조향 제어 모듈(110)과 제 2 조향 제어 모듈(120)의 동작 상태가 정상인 경우, 전원 공급 모듈(300)은 제 1 경로 제어부(331) 및 제 2 경로 제어부(332)를 통해 제 1 입력 전원에 기반하여 제 1 출력 전원을 형성하여 제 1 조향 제어 모듈(110)로 제공할 수 있다. 제 1 조향 제어 모듈(110)은 제 1 출력 전원에 기반하여 조향 모터를 제어할 수 있다.즉, 제 1 조향 제어 모듈(110)은 제 1 출력 전원에 기반하여 제 1 어시스트 전류를 생성하고, 제 1 어시스트 전류에 기반하여 조향 모터를 제어할 수 있다.
제 1 조향 제어 모듈(110)과 제 2 조향 제어 모듈(120)의 동작 상태가 정상인 경우, 전원 공급 모듈(300)은 제 3 경로 제어부(333)를 통해 제 2 입력 전원에 기반하여 제 2 출력 전원을 형성하고, 제 2 출력 전원을 제 2 조향 제어 모듈(120)로 제공할 수 있다. 제 2 조향 제어 모듈(120)은 조향 모터를 제어하지 않을 수 있다. 제 2 조향 제어 모듈(120)은 제 2 출력 전원에 기반하여 제 2 어시스트 전류를 생성하지 않음으로써 조향 모터를 제어하지 않을 수 있다.
제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태가 비정상이고, 제 2 조향 제어 모듈(120)의 동작 상태가 정상인 경우, 전원 공급 모듈(300)은 제 3 경로 제어부(333)를 통해 제 2 입력 전원에 기반하여 제 2 출력 전원을 형성하고, 제 2 조향 제어 모듈(120)로 제공할 수 있다. 제 2 조향 제어 모듈(120)은 제 2 출력 전원에 기반하여 조향 모터를 제어할 수 있다. 즉, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 제 2 출력 전원에 기반하여 제 2 어시스트 전류를 생성하고, 제 2 어시스트 전류에 기반하여 조향 모터를 제어할 수 있다.제 1 조향 제어 모듈(110)은 조향 모터를 제어하지 않을 수 있다. 즉, 제 1 조향 제어 모듈(110)은 비정상 상태임으로 조향 모터를 제어하지 않을 수 있다.
제 1 직류 전원(312)의 동작 상태가 비정상이고, 제 2 조향 제어 모듈(120)의 동작 상태가 정상인 경우, 전원 공급 모듈(300)은 제 3 경로 제어부(333)를 통해 제 2 입력 전원에 기반하여 제 2 출력 전원을 형성하고, 제 2 조향 제어 모듈(120)로 제공할 수 있다. 제 2 조향 제어 모듈(120)은 제 2 출력 전원에 기반하여 조향 모터를 제어할 수 있다. 즉, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 제 2 출력 전원에 기반하여 제 2 어시스트 전류를 생성하고, 제 2 어시스트 전류에 기반하여 조향 모터를 제어할 수 있다. 제 1 조향 제어 모듈(110)은 조향 모터를 제어하지 않을 수 있다. 즉, 제 1 조향 제어 모듈(110)은 제 1 출력 전원을 제공받지 못함으로써 조향 모터를 제어하지 않을 수 있다.
한편, 제 1 경로 제어부(331)는 제 1 직류 전원(312)의 양의 단자와 제 1 노드(N1) 사이의 전원 경로 상에 위치하는 제 1 스위치(SW1)를 포함할 수 있다.
제 2 경로 제어부(332)는 제 1 노드(N1)와 제 1 조향 제어 모듈(110) 사이의 전원 경로 상에 위치하는 제 1 다이오드(D1)를 포함할 수 있다.
제 3 경로 제어부(333)는 제 2 노드(N2)와 제 2 조향 제어 모듈(120) 사이의 전원 경로 상에 위치하는 제 2 다이오들 포함할 수 있다.
제 1 조향 제어 모듈(110)과 제 2 조향 제어 모듈(120)의 동작 상태가 정상인 경우, 제 1 스위치(SW1)는 온 상태일 수 있다.
즉, 제 1 조향 제어 모듈(110)과 상기 제 2 조향 제어 모듈(120)의 동작 상태가 정상인 경우, 제 1 스위치(SW1)는 온 상태이고, 제 1 다이오드(D1)는 온 상태이며, 제 2 다이오드(D2)는 온 상태일 수 있다. 이를 통해, 제 1 입력 전원은 제 1 스위치(SW1) 및 제 1 다이오드(D1)를 거쳐 제 1 출력 전원으로 형성될 수 있다. 이에, 제 1 조향 제어 모듈(110)은 제 1 출력 전원에 기반하여 조향 모터를 제어할 수 있다. 즉, 제 1 조향 제어 모듈(110)은 제 1 출력 전원에 기반하여 제 1 어시스트 전류를 생성하고, 제 1 어시스트 전류에 기반하여 조향 모터를 제어할 수 있다. 그리고, 제 2 입력 전원은 제 2 다이오드(D2)를 거쳐 제 2 출력 전원으로 형성될 수 있다. 제 2 조향 제어 모듈(120)은 제 2 출력 전원을 제공받을 수 있지만, 조향 모터를 제어하지 않을 수 있다. 즉, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 제 2 출력 전원에 기반하여 제 2 어시스트 전류를 생성하지 않음으로써 조향 모터를 제어하지 않을 수 있다.
여기서, 제 1 직류 전원(312)이 12V를 공급하고, 제 2 직류 전원(313)이 12V를 공급하는 경우, 제 1 입력 전원은 24V일 수 있다. 이에, 제 1 입력 전원이 제 1 다이오드(D1)를 거쳐 형성되는 제 1 출력 전원은 24V ×제 1 다이오드(D1)의 Vfd(즉, (제 1 직류 전원(312) + 제 직류 전원) × 제 1 다이오드(D1)의 Vfd)일 수 있다. 여기서, 제 1 다이오드(D1)의 Vfd는 0.3V ~ 0.7V일 수 있다. 그리고, 제 2 직류 전원(313)이 12V를 공급하는 경우, 제 2 직류 전원(313)은 제 2 다이오드(D2)를 거쳐 12V의 제 2 출력 전원으로 형성될 수 있다.
제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태가 비정상이고, 제 2 조향 제어 모듈(120)의 동작 상태가 정상인 경우, 상기 제 1 스위치(SW1)는 오프 상태일 수 있다.
즉, 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태가 비정상이고, 제 2 조향 제어 모듈(120)의 동작 상태가 정상인 경우, 제 1 스위치(SW1)는 오프 상태이고, 제 1 다이오드(D1)는 오프 상태이며, 제 2 다이오드(D2)는 온 상태일 수 있다. 이를 통해, 제 2 입력 전원은 제 2 다이오들 거쳐 제 2 출력 전원으로 형성될 수 있다. 이에, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 제 2 출력 전원에 기반하여 조향 모터를 제어할 수 있다. 즉, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 제 2 출력 전원에 기반하여 제 2 어시스트 전류를 생성하고, 제 2 어시스트 전류에 기반하여 조향 모터를 제어할 수 있다. 그리고, 제 1 조향 제어 모듈(110)은 조향 모터를 제어하지 않을 수 있다. 즉, 제 1 조향 제어 모듈(110)은 제 1 출력 전원을 제공받지 못함으로써 조향 모터를 제어하지 않을 수 있다.
제 1 직류 전원(312)의 동작 상태가 비정상이고, 상기 제 2 조향 제어 모듈(120)의 동작 상태가 정상인 경우, 제 1 스위치(SW1)는 오프 상태일 수 있다. 즉, 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태가 비정상이고, 제 2 조향 제어 모듈(120)의 동작 상태가 정상인 경우 제 1 스위치(SW1)는 오프 상태이고, 제 1 다이오드(D1)는 오프 상태이며, 제 2 다이오드(D2)는 온 상태일 수 있다.
이를 통해, 제 2 입력 전원은 제 2 다이오드(D2)를 거쳐 제 2 출력 전원으로 형성될 수 있다. 이에, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 제 2 출력 전원에 기반하여 조향 모터를 제어할 수 있다. 즉, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 제 2 출력 전원에 기반하여 제 2 어시스트 전류를 생성하고, 제 2 어시스트 전류에 기반하여 조향 모터를 제어할 수 있다. 그리고, 제 1 조향 제어 모듈(110)은 조향 모터를 제어하지 않을 수 있다. 즉, 제 1 조향 제어 모듈(110)은 제 1 출력 전원을 제공받지 못함으로써 조향 모터를 제어하지 않을 수 있다.
한편, 전원 공급 모듈(300)은 제 4 경로 제어부(334) 및 제 5 경로 제어부(335)를 더 포함할 수 있다.
제 4 경로 제어부(334)는 제 1 직류 전원(312)의 양의 단자와 제 1 경로 제어부(331) 사이의 전원 경로를 제어할 수 있다.
제 5 경로 제어부(335)는 제 2 직류 전원(313)의 양의 단자와 제 2 노드(N2) 사이의 전원 경로를 제어할 수 있다.
여기서, 제 4 경로 제어부(334)는 제 1 직류 전원(312)의 양의 단자와 제 1 경로 제어부(331) 사이의 전원 경로 상에 위치하는 제 1 퓨즈(334-1)를 포함할 수 있다.
제 1 퓨즈(334-1)는 제 1 직류 전원(312)으로부터 제공받은 제 1 직류 전원을 제 1 조향 제어 모듈(110)로 공급하거나 차단할 수 있다. 즉, 제 1 퓨즈(334-1)는 제 1 직류 전원(312)으로부터 제공받은 제 1 직류 전원이 기 설정된 값 이상인 경우, 제 1 직류 전원이 제 1 조향 제어 모듈(110)로 공급되는 것을 차단할 수 있다. 제 5 경로 제어부(335)는 제 2 직류 전원(313)의 양의 단자와 제 2 노드(N2) 사이의 전원 경로 상에 위치하는 제 2 퓨즈(335-1)를 포함할 수 있다.
제 2 퓨즈(335-1)는 제 2 직류 전원(313)으로부터 제공받은 제 2 직류 전원을 제 2 조향 제어 모듈(120)로 공급하거나 차단할 수 있다. 즉, 제 2 퓨즈(335-1)는 제 2 직류 전원(313)으로부터 제공받은 제 2 직류 전원이 기 설정된 값 이상인 경우, 제 2 직류 전원이 제 2 조향 제어 모듈(120)로 공급되는 것을 차단할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시예들에 따른 차량의 조향 장치는 제어기(즉, 조향 제어 모듈)에 고장이 발생하더라도, redundant system에서, 출력을 향상시켜, 이러한 제어기 고장에 효과적으로 대처할 수 있다.
특히, 본 실시예들에 따른 차량의 조향 장치는, 조향 모터가 싱글 와인딩(single winding) 타입의 조향 모터인 경우, 마스트 제어기의 고장 상황에서 마스터 제어기에서 백업 제어기로 제어권을 천이하여 조향 성능의 감소 또는 상실 없이 어시스트를 할 수 있다. 특히, 본 실시예들에 따른 차량의 조향 장치는, 마스트 제어의 고장 발생 전까지, 백업 제어기로 공급되는 전원을 마스터 제어기로 공급함으로써, 마스터 제어기와 백업 제어기가 정상인 경우, 마스트 제어기의 어시스트 출력 효율을 향상(또는, 증가)시킬 수 있을 뿐만 아니라 백업 제어기로 공급되는 전원을 낭비하지 않을 수 있다.
도 22는 본 실시예들에 따른 조향 모터를 설명하기 위한 구체적인 도면이다.
도 22를 참조하면, 본 실시예들에 따른 조향 모터(600)는 듀얼 와인딩(dual winding) 타입 모터(620)를 포함할 수 있다. 특히, 조향 모터(600)는 3상의 듀얼 와인딩(dual winding) 타입 모터를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 차량의 휠에 보조 조타력을 제공할 수 있다면 어떠한 모터라도 포함할 수 있다. 그리고, magnet은 원형 magnet을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 magnet의 모양은 변형되어 실시될 수 있다.
특히, 듀얼 와인딩(dual winding) 타입의 조향 모터(620)는 두 개의 권선(621, 622)에 각각 적어도 하나의 상(일 예로, 3상, 5상 또는 6상 등)이 포함될 수 있다.
제 1 권선(621)은 제 1 조향 제어 모듈(110)에 연결되어 동작이 제어될 수 있다. 제 2 권선(622)은 제 2 조향 제어 모듈(120)에 연결되어 동작이 제어될 수 있다.
도 23은 본 실시예들에 따른 전원 공급 모듈을 설명하기 위한 구체적인 도면이다.
도 1 내지 도 6, 도 8, 도 9, 도 20, 도 22 및 도 23을 참조하면, 제 1 조향 제어 모듈(110) 및 제 2 조향 제어 모듈(120)은 조향 모터를 제어할 수 있다. 제 1 조향 제어 모듈(110) 및 제 2 조향 제어 모듈(110)은 내부 통신망과 연결되어 서로의 동작 상태를 모니터링할 수 있다.
여기서, 조향 모터(600)는 듀얼 와인딩(dual winding) 타입의 조향 모터(620)를 포함할 수 있다. 아래에서는 제 1 조향 제어 모듈(110)과 제 2 조향 제어 모듈(120)이 듀얼 와인딩(dual winding) 타입의 조향 모터(620)를 제어하는 방법에 대해 설명하기로 한다. 특히, 듀얼 와인딩(dual winding) 타입의 조향 모터(620)는 두 개의 권선에 적어도 하나의 상(일 예로, 3상, 5상 또는 6상 등)이 포함될 수 있다. 이에, 제 1 조향 제어 모듈(110)과 제 2 조향 제어 모듈(120)은 듀얼 와인딩(dual winding) 타입의 조향 모터(620)의 두 개의 권선에 연결될 수 있다. 제 1 조향 제어 모듈(110)과 제 2 조향 제어 모듈(120)의 동작 상태가 정상인 경우, 제 1 조향 제어 모듈(110)을 통해 제 1 어시스트 전류를 듀얼 와인딩(dual winding) 타입의 조향 모터(620)의 제 1 권선(621)에 제공하고, 제 2 조향 제어 모듈(120)을 통해 제 2 어시스트 전류를 듀얼 와인딩(dual winding) 타입의 조향 모터(620)의 제 2 권선(622)에 제공하여, 제 1 조향 제어 모듈(110)과 제 2 조향 제어 모듈(120) 함께 듀얼 와인딩(dual winding) 타입의 조향 모터(620)를 제어할 수 있다. 예컨대, 듀얼 와인딩(dual winding) 타입의 조향 모터(620)의 출력이 100%라면, 제 1 조향 제어 모듈과 제 2 조향 제어 모듈은 각각 50%의 어시스트 전류를 듀얼 와인딩(dual winding) 타입의 조향 모터(620) 각각의 권선으로 제공할 수 있다.
제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태가 비정상이고, 제 2 조향 제어 모듈(120)의 동작 상태가 정상인 경우, 제 2 조향 제어 모듈(120)을 통해 제 2 어시스트 전류를 듀얼 와인딩(dual winding) 타입의 조향 모터(620)의 제 2 권선(622)에 제공하여, 제 2 조향 제어 모듈(120)만으로 듀얼 와인딩(dual winding) 타입의 조향 모터(620)를 제어할 수 있다.
본 실시예들에 따른 차량의 조향 장치(1000)는 조향 제어 모듈(100) 및 내부 통신망(200) 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
조향 제어 모듈(100)은 조향 모터(600)와 연결될 수 있다. 또한, 조향 제어 모듈(100)은 조향 모터(600)를 제어할 수 있다. 또한, 조향 제어 모듈(100)은 복수 개일 수 있다.
이에, 각 조향 제어 모듈(110, 120)은 조향 모터(600)를 제어할 수 있다. 예컨대, 각 조향 제어 모듈(110, 120)은 하나의 조향 모터(600)를 제어할 수 있다. 즉, 각 조향 제어 모듈(110, 120)은 제어 기능이 동일하도록 이루어질 수 있다. 그리고, 제어 기능이 동일한 각 조향 제어 모듈(110, 120)은 하나의 조향 모터(600)를 다른 시점에 각각 제어할 수 있다.
각 조향 제어 모듈(110, 120)은 내부 통신망(200)을 통해 서로 연결될 수 있다. 여기서, 내부 통신망(200)은 각 조향 제어 모듈(110, 120)만을 서로 연결시킬 수 있는 조향 제어 모듈만의 전용(private) 통신망을 의미할 수 있다.
예컨대, 내부 통신망(200)은 유선 및 무선 통신망 중 적어도 하나의 통신망을 포함할 수 있다. 특히, 내부 통신망(200)은 CAN(control area network)을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 각 조향 제어 모듈을 서로 연결할 수 있다면, 어떠한 통신망이라도 포함할 수 있다.
각 조향 제어 모듈(110, 120)은 조향 모터(600)를 제어하는 어느 하나의 조향 제어 모듈의 동작 상태가 비정상인 경우, 나머지 조향 제어 모듈을 통해 조향 모터(600)가 제어되도록 내부 통신망(200)을 이용하여 서로의 동작 상태를 모니터링할 수 있다.
구체적으로, 각 조향 제어 모듈(110, 120)은 내부 통신망(200)을 통해 서로의 동작 상태를 모니터링할 수 있다.
일 예에서, 각 조향 제어 모듈(110, 120)은 모니터링 결과 - 각 조향 제어 모듈(110, 120) 중 어느 하나의 조향 제어 모듈의 동작 상태가 비정상인 경우, 정상적으로 동작하는 나머지 조향 제어 모듈들이 조향 모터를 제어할 수 있다.
즉, 각 조향 제어 모듈(110, 120)은 모니터링 결과 - 각 조향 제어 모듈(110, 120) 중 어느 하나의 조향 제어 모듈의 동작 상태가 비정상인 경우, 나머지 조향 제어 모듈들을 통해 조향 모터(600)를 제어할 수 있다.
다른 예에서, 각 조향 제어 모듈(110, 120)은 모니터링 결과 - 각 조향 제어 모듈(110, 120)의 동작 상태가 모두 정상인 경우, 각 조향 제어 모듈(110, 120)이 함께 조향 모터(600)를 제어할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시예들에 따른 조향 제어 모듈(100)은 두 개로 이루어질 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 세 개 이상으로도 이루어 질 수 있다.
아래에서는 설명의 간명성을 위해 조향 제어 모듈(100)이 두 개인 경우의 본 실시예들에 따른 차량의 조향 장치(1000)에 대해 설명하기로 한다.
각 조향 제어 모듈(110, 120)은 제 1 조향 제어 모듈(110) 및 제 2 조향 제어 모듈(120)을 포함할 수 있다.
제 2 조향 제어 모듈(120)은 조향 모터(600)를 함께 제어하는 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태가 비정상인 경우, 자신을 통해 조향 모터(600)가 제어되도록 내부 통신망(200)을 통해 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태를 모니터링 할 수 있다.
구체적으로, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 내부 통신망(200)을 통해 현재 조향 모터(600)를 제어하는 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태를 모니터링할 수 있다.
일 예에서, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 모니터링 결과 - 조향 모터(600)를 제어하는 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태가 비정상인 경우, 자신이 조향 모터(600)를 제어할 수 있다.
다른 예에서, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 모니터링 결과 - 조향 모터(600)를 제어하는 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태가 정상인 경우, 조향 모터(600)가 제 1 조향 제어 모듈(110)과 자신을 통해 계속 제어될 수 있도록 할 수 있다.
한편, 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태가 비정상임과 아울러 제 2 조향 제어 모듈(120)의 동작 상태가 비정상으로 된 경우, 조향휠 동작이 매뉴얼(manual) 모드 또는 reduced assist 모드로 전환될 수 있다.
일 예에서, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태가 비정상임과 아울러 자신의 동작 상태가 비정상으로 된 경우, 조향휠 동작을 매뉴얼(manual) 모드 또는 reduced assist 모드로 전환시킬 수 있다.
다른 예에서, 차량은 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태가 비정상임과 아울러 자신의 동작 상태가 비정상으로 된 경우, 조향휠 동작을 매뉴얼(manual) 모드 또는 reduced assist 모드로 전환시킬 수 있다.
한편, 제 1 조향 제어 모듈(110)과 제 2 조향 제어 모듈(120)은 서로 동일하도록 이중화될 수 있다. 즉, 제 1 조향 제어 모듈(110)과 제 2 조향 제어 모듈(120)은 동일한 구성 요소들을 포함할 수 있다.
본 실시예들에 따른 차량의 조향 장치(1000)는 전원 공급 모듈(300)을 포함할 수 있다.
전원 공급 모듈(300)은 조향 제어 모듈(100)과 연결될 수 있다. 또한, 전원 공급 모듈(300)은 전기 에너지를 조향 제어 모듈(100)로 공급할 수 있다. 특히, 전원 공급 모듈(300)은 직류 전압을 조향 제어 모듈(100)로 공급할 수 있다. 특히, 전원 공급 모듈(300)은 두 개의 직류 전압을 조향 제어 모듈(100)로 공급할 수 있다.
여기서, 두 개의 직류 전압은 제 1 직류 전압 및 제 2 직류 전압을 포함할 수 있다. 제 1 직류 전압은 제 1 조향 제어 모듈(110)로 공급될 수 있다. 제 2 직류 전압은 제 2 조향 제어 모듈(120)로 공급될 수 있다.
전원 공급 모듈(300)은 각 조향 제어 모듈(110, 120)에 의해 동작이 제어 및 모니터링될 수 있다. 그리고, 각 조향 제어 모듈(110, 120)은 전원 공급 모듈(300)의 동작 상태 및 공급되는 직류 전압 상태를 모니터링할 수 있다.
예컨대, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 내부 통신망(200)을 통해 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태를 모니터링 할 수 있다. 여기서, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태를 모니터링함으써, 전원 공급 모듈(300)의 동작 상태 및 공급되는 직류 전압 상태를 모니터링할 수 있다.
일 예에서, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 모니터링 결과 - 전원 공급 모듈(300)로부터 제 1 조향 제어 모듈(110)로 공급되는 제 1 직류 전압이 비정상인 경우, 자신이 전원 공급 모듈(300)로부터 제 2 직류 전압을 공급받아 이를 바탕으로 조향 모터(600)를 제어할 수 있다.
다른 예에서, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 모니터링 결과 - 전원 공급 모듈(300)로부터 제 1 조향 제어 모듈(110)로 공급되는 제 1 직류 전압이 정상인 경우, 조향 모터(600)가 제 1 조향 제어 모듈(110)과 자신을 통해 계속 제어될 수 있도록 할 수 있다.
본 실시예들에 따른 차량의 조향 장치(1000)는 조향 토크 센서 모듈(400)을 포함할 수 있다.
조향 토크 센서 모듈(400)은 복수개의 토크 센서를 포함할 수 있다. 예컨대, 조향 토크 센서 모듈(400)은 적어도 하나의 제 1 조향 토크 센서(410) 및 적어도 하나의 제 2 조향 토크 센서(420)를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 제 1 조향 토크 센서(410) 및 적어도 하나의 제 2 조향 토크 센서(420)는 조향휠의 토크를 측정할 수 있다. 또한, 적어도 하나의 제 1 조향 토크 센서(410) 및 적어도 하나의 제 2 조향 토크 센서(420)는 측정된 조향휠의 토크에 기반하여 조향휠의 토크 정보를 생성할 수 있다.
적어도 하나의 제 1 조향 토크 센서(410)는 제 1 조향 제어 모듈(110)과 연결될 수 있다. 또한, 적어도 하나의 제 1 조향 토크 센서(410)는 조향휠의 토크 정보를 제 1 조향 제어 모듈(110)로 제공할 수 있다.
적어도 하나의 제 2 조향 토크 센서(420)는 제 2 조향 제어 모듈(120)과 연결될 수 있다. 또한, 적어도 하나의 제 2 조향 토크 센서(420)는 조향휠의 토크 정보를 제 2 조향 제어 모듈(120)로 제공할 수 있다.
조향 토크 센서 모듈(400)은 각 조향 제어 모듈(110, 120)에 의해 동작이 제어 및 모니터링될 수 있다. 그리고, 각 조향 제어 모듈(110, 120)은 조향 토크 센서 모듈(400)의 동작 상태 및 제공되는 조향휠의 토크 정보를 모니터링 할 수 있다.
예컨대, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 내부 통신망(200)을 통해 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태를 모니터링 할 수 있다. 여기서, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태를 모니터링함으써, 적어도 하나의 제 1 조향 토크 센서(410)의 동작 상태 및 제공되는 조향휠의 토크 정보를 모니터링할 수 있다.
일 예에서, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 모니터링 결과 - 적어도 하나의 제 1 조향 토크 센서(410)로부터 제 1 조향 제어 모듈(110)로 제공되는 조향휠의 토크 정보가 비정상인 경우, 자신이 적어도 하나의 제 2 조향 토크 센서(420)로부터 조향휠의 토크 정보를 제공받아 이를 바탕으로 조향 모터(600)를 제어할 수 있다.
다른 예에서, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 모니터링 결과 - 적어도 하나의 제 1 조향 토크 센서(410)로부터 제 1 조향 제어 모듈(110)로 제공되는 조향휠의 토크 정보가 정상인 경우, 조향 모터(600)가 제 1 조향 제어 모듈(110)과 자신을 통해 계속 제어될 수 있도록 할 수 있다.
한편, 본 실시예들에 따른 제 1 조향 제어 모듈(110) 및 제 2 조향 제어 모듈(120)은 ECU(Electronic Control Unit)를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 전자적으로 제어할 수 있는 장치(또는, 시스템)라면 어떠한 제어 장치(또는, 시스템)라도 포함할 수 있다.
본 실시예들에 따른 차량의 조향 장치(1000)는 조향각 센서 모듈(500)을 포함할 수 있다.
조향각 센서 모듈(500)은 복수개의 조향각 센서를 포함할 수 있다. 예컨대, 조향각 센서 모듈(500)은 적어도 하나의 제 1 조향각 센서(510) 및 적어도 하나의 제 2 조향각 센서(520)를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 제 1 조향각 센서(510) 및 적어도 하나의 제 2 조향각 센서(520)는 조향휠의 조향각을 측정할 수 있다. 또한, 적어도 하나의 제 1 조향각 센서(510) 및 적어도 하나의 제 2 조향각 센서(520)는 측정된 조향휠의 조향각에 기반하여 조향휠의 조향각 정보를 생성할 수 있다.
적어도 하나의 제 1 조향각 센서(510)는 제 1 조향 제어 모듈(110)과 연결될 수 있다. 또한, 적어도 하나의 제 1 조향각 센서(510)는 조향휠의 조향각 정보를 제 1 조향 제어 모듈(110)로 제공할 수 있다.
적어도 하나의 제 2 조향각 센서(520)는 제 2 조향 제어 모듈(120)과 연결될 수 있다. 또한, 적어도 하나의 제 2 조향각 센서(520)는 조향휠의 조향각 정보를 제 2 조향 제어 모듈(120)로 제공할 수 있다.
조향각 센서 모듈(500)은 각 조향 제어 모듈(110, 120)에 의해 동작이 제어 및 모니터링될 수 있다. 그리고, 각 조향 제어 모듈(110, 120)은 조향각 센서 모듈(500)의 동작 상태 및 제공되는 조향휠의 조향각 정보를 모니터링 할 수 있다.
예컨대, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 내부 통신망(200)을 통해 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태를 모니터링 할 수 있다. 여기서, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태를 모니터링함으써, 적어도 하나의 제 1 조향각 센서(510)의 동작 상태 및 제공되는 조향휠의 조향각 정보를 모니터링할 수 있다.
일 예에서, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 모니터링 결과 - 적어도 하나의 제 1 조향각 센서(510)로부터 제 1 조향 제어 모듈(110)로 제공되는 조향휠의 조향각 정보가 비정상인 경우, 자신이 적어도 하나의 제 2 조향각 센서(520)로부터 조향휠의 조향각 정보를 제공받아 이를 바탕으로 조향 모터(600)를 제어할 수 있다.
다른 예에서, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 모니터링 결과 - 적어도 하나의 제 1 조향각 센서(510)로부터 제 1 조향 제어 모듈(110)로 제공되는 조향휠의 조향각 정보가 정상인 경우, 조향 모터(600)가 제 1 조향 제어 모듈(110)과 자신을 통해 계속 제어될 수 있도록 할 수 있다.
본 실시예들에 따른 차량의 조향 장치(1000)는 외부 통신망(700)을 포함할 수 있다.
외부 통신망(700)은 복수개의 외부 통신망을 포함할 수 있다. 예컨대, 외부 통신망(700)은 제 1 외부 통신망(710) 및 제 2 외부 통신망(720)을 포함할 수 있다.
제 1 외부 통신망(710)은 제 1 조향 제어 모듈(110)과 차량(2000)을 연결할 수 있다. 또한, 제 1 외부 통신망(710)은 차량(2000)으로부터 제공되는 차량의 상태 정보를 제 1 조향 제어 모듈(110)로 제공할 수 있다. 여기서, 제 1 외부 통신망(710)은 차량(2000)으로부터 제공되는 차량의 상태 정보를 제 1 조향 제어 모듈(110)로 제공할 수 있으므로, 주(primary) 외부 통신망을 의미할 수 있다.
제 2 외부 통신망(720)은 제 2 조향 제어 모듈(120)과 차량(2000)을 연결할 수 있다. 또한, 제 2 외부 통신망(720)은 차량(2000)으로부터 제공되는 차량의 상태 정보를 제 2 조향 제어 모듈(120)로 제공할 수 있다. 여기서, 제 2 외부 통신망(720)은 차량(2000)으로부터 제공되는 차량의 상태 정보를 제 2 조향 제어 모듈(120)로 제공할 수 있으므로, 서브(sub) 외부 통신망 또는 리던던트(redundant) 외부 통신망을 의미할 수 있다.
여기서, 외부 통신망(700)은 유선 및 무선 통신망 중 적어도 하나의 통신망을 포함할 수 있다. 특히, 외부 통신망(700)은 CAN(control area network)을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 각 조향 제어 모듈(110, 120)과 차량(2000)을 서로 연결할 수 있다면, 어떠한 통신망이라도 포함할 수 있다.
외부 통신망(700)은 각 조향 제어 모듈(110, 120)에 의해 동작이 제어 및 모니터링될 수 있다. 그리고, 각 조향 제어 모듈(110, 120)은 외부 통신망(700)의 동작 상태 및 외부 통신망(700)을 통해 차량(2000)으로부터 제공되는 차량의 상태 정보를 모니터링 할 수 있다.
예컨대, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 내부 통신망(200)을 통해 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태를 모니터링 할 수 있다.
여기서, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태를 모니터링함으써, 제 1 외부 통신망(710)의 동작 상태 및 제 1 외부 통신망(710)을 통해 차량(2000)으로부터 제공되는 차량의 상태 정보를 모니터링할 수 있다.
일 예에서, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 모니터링 결과 - 제 1 외부 통신망(710)을 통해 차량(2000)으로부터 제공되는 차량의 상태 정보가 비정상인 경우, 자신이 제 2 외부 통신망(720)을 통해 차량(2000)으로부터 차량의 상태 정보를 제공받아 이를 바탕으로 조향 모터(600)를 제어할 수 있다.
다른 예에서, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 모니터링 결과 - 제 1 외부 통신망(710)을 통해 차량(2000)으로부터 제공되는 차량의 상태 정보가 정상인 경우, 조향 모터(600)가 제 1 조향 제어 모듈(110)과 자신을 통해 계속 제어될 수 있도록 할 수 있다.
여기서, 차량의 상태 정보는 차량의 상태를 나타낼 수 있는 차량의 차속 정보, 차량의 토크 정보, 차량의 조향각 정보, 차량의 요(yaw)각 정보, 차량의 패달 정보 및 차량의 엔진 출력 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 차량의 상태를 나타낼 수 있는 정보라면 어떠한 정보라도 포함할 수 있다.
그리고, 차량의 상태 정보는 차량의 내외부 주변환경을 나타낼 수 있는 차량의 주변 조도 정보, 차량의 주변 강우 정보 및 차량의 주변 강설 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 차량의 내외부 주변 환경을 나타낼 수 있는 정보라면 어떠한 정보라도 포함할 수 있다.
본 실시예들에 따른 조향 제어 모듈(100)은 제 1 조향 제어 모듈(110) 및 제 2 조향 제어 모듈(120)을 포함할 수 있다. 여기서, 제 1 조향 제어 모듈(110)은 제 1 센서부(111), 제 1 통신부(112), 제1 조향 모터 전원부(113), 제 1 컨트롤러부(114), 제 1 컨트롤러 감시부(115) 및 제1 전원 변환부(116) 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
그리고, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 제 2 센서부(121), 제 2 통신부(122), 제2 조향 모터 전원부(123), 제 2 컨트롤러부(124), 제 2 컨트롤러 감시부(125) 및 제2 전원 변환부(126) 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
특히, 제 1 조향 제어 모듈(110)의 제 1 센서부(111), 제 1 통신부(112), 제1 조향 모터 전원부(113), 제 1 컨트롤러부(114), 제 1 컨트롤러 감시부(115) 및 제1 전원 변환부(116)와, 제 2 조향 제어 모듈(120)의 제 2 센서부(121), 제 2 통신부(122), 제2 조향 모터 전원부(123), 제 2 컨트롤러부(124), 제 2 컨트롤러 감시부(125) 및 제2 전원 변환부(126) 각각은 서로 동일하므로, 아래에서는 설명의 간명성을 위해 제 1 조향 제어 모듈(110)의 구성요소에 대해서만 설명하기로 한다.
제 1 센서부(111)는 제 1 온도 센서(111-1), 제 1 전류 센서(111-2) 및 제 1 모터 위치 센서(111-3) 등을 포함하여 이루어질 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 차량의 조향 장치에 대한 상태를 측정할 수 있다면, 어떠한 센서라도 포함할 수 있다.
제 1 온도 센서(111-1)는 제 1 조향 제어 모듈(110)의 온도를 측정할 수 있다. 제 1 온도 센서(111-1)는 측정된 제 1 조향 제어 모듈(110)의 온도에 기반하여 제 1 온도 정보를 획득할 수 있다. 제 1 온도 센서(111-1)는 제 1 컨트롤러부(114)와 연결될 수 있다. 제 1 온도센서는 획득된 제 1 온도 정보를 제 1 컨트롤러부(114)로 제공할 수 있다.
제 1 전류 센서(111-2)는 제 1 조향 모터 전원부(113)와 조향 모터(600) 사이의 제 1 어시스트 전류를 측정할 수 있다. 제 1 전류 센서(111-2)는 측정된 제 1 어시스트 전류에 기반하여 제 1 어시스트 전류 정보를 획득할 수 있다. 제 1 전류 센서(111-2)는 제 1 컨트롤러부(114)와 연결될 수 있다. 제 1 전류 센서(111-2)는 획득된 제 1 어시스트 전류 정보를 제 1 컨트롤러부(114)로 제공할 수 있다.
제 1 모터 위치 센서(111-3)는 조향 모터(600)의 위치를 측정할 수 있다. 제 1 모터 위치 센서(111-3)는 측정된 조향 모터(600)의 위치에 기반하여 제 1 모터 위치 정보를 획득할 수 있다. 제 1 모터 위치 센서(111-3)는 제 1 컨트롤러부(114)와 연결될 수 있다. 제 1 모터 위치 센서(111-3)는 획득된 제 1 모터 위치 정보를 제 1 컨트롤러부(114)로 제공할 수 있다.
제 1 통신부(112)는 제 1 내부 통신부(112-1) 및 제 1 외부 통신부(112-2) 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
제 1 내부 통신부(112-1)는 내부 통신망(200)을 통해 제 2 조향 제어 모듈(120)의 제 2 내부 통신부(122-1)와 연결될 수 있다. 즉, 제 1 내부 통신부(112-1)와 제 2 내부 통신부(122-1)는 내부 통신망(200)을 통해 서로 연결되어, 제 1 조향 제어 모듈(110)과 제 2 조향 제어 모듈(120)의 정보들을 서로 송수신할 수 있다.
또한, 제 1 내부 통신부(112-1)는 제 1 컨트롤러부(114)와 연결될 수 있다. 즉, 제 1 내부 통신부(112-1)는 내부 통신망(200)을 통해 제2 조향 제어 모듈(120)로부터 제공받은 정보들(일 예로, 제 2 조향 제어 모듈(120)의 동작 상태 정보 등)을 제 1 컨트롤러부(114)로 제공할 수 있다. 그리고, 제 1 내부 통신부(112-1)는 제 1 컨트롤러부(114)로부터 제공받은 정보들(일 예로, 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태 정보 등)을 내부 통신망(200)을 통해 제 2 내부 통신부(122-1)로 제공할 수 있다.
제 1 외부 통신부(112-2)는 제 1 외부 통신망(710)을 통해 차량(2000)과 연결될 수 있다. 즉, 제 1 외부 통신부(112-2)와 차량(2000)은 제 1 외부 통신망(710)을 통해 서로 연결되어, 제 1 조향 제어 모듈(110)과 차량의 정보들을 서로 송수신할 수 있다. 예컨대, 제 1 외부 통신부(112-2)는 제 1 외부 통신망(710)을 통해 차량(2000)으로부터 제공받은 정보들(일 예로, 차량의 상태 정보 등)을 제 1 컨트롤러부(114)로 제공할 수 있다. 그리고, 제 1 외부 통신부(112-2)는 제 1 컨트롤러부(114)로부터 제공받은 정보들(일 예로, 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태 정보 등)을 제 1 외부 통신망(710)을 통해 차량(2000)으로 제공할 수 있다.
여기서, 제 1 내부 통신부(112-1) 및 제 2 외부 통신부(112-2)는 유선 및 무선 통신기 중 적어도 하나의 통신기를 포함할 수 있다. 특히, 제 1 내부 통신부(112-1) 및 제 2 외부 통신부(112-2)는 CAN(control area network) 통신기를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 각 조향 제어 모듈과 차량을 서로 연결할 수 있다면, 어떠한 통신기라도 포함할 수 있다.
제 1 조향 모터 전원부(113)는 제 1 게이트 드라이버(113-1), 제 1 인버터(113-2) 및 제 1 페이즈 디스커넥터(phase disconnector, PCO)(113-3) 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
제 1 게이트 드라이버(113-1)는 제 1 컨트롤러부(114)와 연결될 수 있다. 제 1 게이트 드라이버(113-1)는 제 1 컨트롤러부(114)로부터 제 1게이트 신호를 제공받을 수 있다. 또한, 제 1 게이트 드라이버(113-1)는 제 1 인버터(113-2)와 연결될 수 있다. 제 1 게이트 드라이버(113-1)는 제 1 컨트롤러부(114)로부터 제공받은 제 1 게이트 신호를 제 1 인버터(113-2)로 제공할 수 있다.
제 1 인버터(113-2)는 전압 공급 모듈(300)과 연결될 수 있다. 제 1 인버터(113-2)는 전압 공급 모듈(300)로부터 제 1 직류 전압을 제공받을 수 있다. 또한, 제 1 인버터(113-2)는 제 1 게이트 드라이버(113-1)와 연결될 수 있다. 제 1 인버터(113-2)는 제 1 게이트 드라이버(113-1)로부터 제 1 게이트 신호를 제공받을 수 있다.
제 1 인버터(113-2)는 DC-AC 컨버터로서, 제 1 게이트 드라이버(113-1)로부터 제공받은 제 1 게이트 신호에 따라 전압 공급 모듈(300)로부터 제공받은 제 1 직류 전압을 전압 변조하여 제 1 어시스트 전류를 생성할 수 있다.
제 1 인버터(113-2)는 3상 인버터를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 조향 모터 및 전원에 따라 변형하여 실시될 수 있다.
제 1 페이즈 디스커넥터(phase disconnector, PCO)(113-3)는 제 1 인버터(113-2)와 연결될 수 있다. 제 1 페이즈 디스커넥터(113-3)는 제 1 인버터(113-2)로부터 제 1 어시스트 전류를 제공받을 수 있다.
제 1 페이즈 디스커넥터(113-3)는 제 1 인버터(113-2)로부터 제공받은 제 1 어시스트 전류를 공급하거나 차단시킬 수 있다. 즉, 제 1 페이즈 디스커넥터(113-3)는 조향 모터(600)와 연결될 수 있다. 제 1 페이즈 디스커넥터(113-3)는 제 1 인버터(113-2)로부터 제공받은 제 1 어시스트 전류를 조향 모터(600)로 공급하거나 차단시킬 수 있다.
여기서, 페이즈 디스케넥터는 상(phase)을 차단(cut off)할 수 있는 소자 또는 회로로서, 스위치, 차단기, 단로기 및 개폐기 중 적어도 하나를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 상(phase)을 차단(cut off)할 수 있다면 어떠한 소자 또는 회로라도 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시예들에 따른 차량의 조향 장치는, 각각의 페이즈 디스커넥터를 통해 하나의 조향 모터를 공유함으로써, 각각의 페이즈 디스커넥터를 통해 각각의 인버터를 분리할 수 있어 차량의 리던던시 및 신뢰성을 높일 수 있다.
제 1 컨트롤러부(114)는 제 1 센서부(111), 제 1 통신부(112), 제1 조향 모터 전원부(113), 제 1 컨트롤러 감시부(115) 및 제1 전원 변환부(116)와 연결될 수 있다. 제 1 컨트롤러부(114)는 제 1 센서부(111), 제 1 통신부(112), 제1 조향 모터 전원부(113), 제 1 컨트롤러 감시부(115) 및 제1 전원 변환부(116)의 동작을 제어할 수 있다.
예컨대, 제 1 컨트롤러부(114)는 적어도 하나의 제 1 조향 토크 센서(410)로부터 제공받은 조향휠의 토크 정보와, 적어도 하나의 제 1 조향각 센서(510)로부터 제공받은 조향휠의 조향각 정보와, 제 1 센서부(111)로부터 제공받은 제 1 온도 정보, 제 1 어시스트 전류 정보 및 제 1 모터 위치 정보와, 제 1 통신부(112)로부터 제공받은 차량의 상태 정보(일 예로, 차량의 차속 정보)를 바탕으로 제 1 게이트 신호를 생성하고, 생성된 제 1 게이트 신호를 제 1 게이트 드라이버(113-1)로 제공하여 제 1 인버터(113-2)의 제 1 어시스트 전류를 제어할 수 있다.
여기서, 제 1게이트 신호는 기 설정된 변조 방식에 의해 생성될 수 있다. 특히, 기 설정된 변조 방식은 펄스 폭 변조(pulse width modulation) 방식, 최적 전압 변조(optimal voltage modulation) 방식, 삼각파 비교 전압 변조(triangular comparison voltage modulation) 방식 및 공간 벡터 전압 변조(space vector voltage modulation) 중 적어도 하나의 전압 변조 방식을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 인버터의 동작을 제어할 수 있는 게이트 신호를 생성할 수 있는 방식이라면, 어떠한 방식이라도 포함할 수 있다.
제 1 컨트롤러부(114)는 제 1 마이크로 컨트롤러(114-1)를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 프로그램을 처리(또는, 실행 및 연산) 할 수 있는 장치(또는, 컴퓨터)라면 어떠한 장치(또는, 컴퓨터)라도 포함할 수 있다.
제 1 컨트롤러 감시부(115)는 제 1 컨트롤러부(114)와 연결될 수 있다. 제 1 컨트롤러 감시부(115)는 제 1 컨트롤러부(114)의 동작 상태를 감시할 수 있다. 예컨대, 제 1 컨트롤러부(114)는 제 1 워치독 신호를 제 1 컨트롤러 감시부(115)로 제공할 수 있다. 그리고, 제 1 컨트롤러 감시부(115)는 제 1 컨트롤러부(114)로부터 제공받은 제 1 워치독 신호에 기반하여 클리어 되거나 제 1 리셋 신호를 생성할 수 있다.
그리고, 제 1 컨트롤러 감시부(115)가 클리어 되는 경우, 제 1 컨트롤러부(114)는 정상적으로 동작되고 있음을 의미할 수 있다. 그리고, 제 1 컨트롤러 감시부(115)가 제 1 리셋 신호를 생성하여 제 1 컨트롤러부(114)로 제공하는 경우, 제 1 컨트롤러부(114)는 비정상으로 동작되고 있음을 의미할 수 있으며, 제 1 리셋 신호에 의해 리셋될 수 있다.
여기서, 제 1 워치독 신호는 제 1 컨트롤러 감시부(115)가 주기적으로 제 1 컨트롤러부(114)의 동작을 감시하는 신호(일 예로, 리셋시키지 못하도록 하는 신호)일 수 있다. 즉, 제 1워치독 신호는 제 1 컨트롤러부(114)에서 현재 실행되는 프로그램이 얼라이브(alive)하고 있다는 것을 확인시킬 수 있는 신호일 수 있다.
제 1 컨트롤러 감시부(115)는 제 1 워치독(watchdog)(115-1)을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 제 1 컨트롤러부(114)를 감시할 수 있는 장치라면 어떠한 장치라도 포함할 수 있다. 특히, 제 1 워치독(watchdog)(115-1)은 데드라인 즉, 시작과 끝이 있는 제 1 윈도우(window) 워치독을 포함할 수 있다.
제1 전원 변환부(116)는 전원 공급 모듈(300)과 연결될 수 있다. 제 1 전원 변환부(116)는 전원 공급 모듈(300)로부터 제 1 직류 전압을 제공받을 수 있다. 제 1 전원 변환부(116)는 전원 공급 모듈(300)로부터 제공받은 제 1 직류 전압을 전압 변환하여 적어도 하나의 제 1 동작 전압을 생성할 수 있다.
제 1 전원 변환부(116)는 제 1 센서부(111), 제 1 통신부(112), 제1 조향 모터 전원부(113), 제 1 컨트롤러부(114) 및 제 1 컨트롤러 감시부(115)와 연결될 수 있다. 제 1 전원 변환부(116)는 생성된 적어도 하나의 제 1 동작 전압을 제 1 센서부(111), 제 1 통신부(112), 제1 조향 모터 전원부(113), 제 1 컨트롤러부(114) 및 제 1 컨트롤러 감시부(115)로 제공할 수 있다.
여기서, 제 1 동작 전압은 제 1 센서부(111), 제 1 통신부(112), 제1 조향 모터 전원부(113), 제 1 컨트롤러부(114) 및 제 1 컨트롤러 감시부(115)를 동작시킬 수 있는 전압일 수 있다. 이에 따라, 이러한 제 1 동작 전압은 복수 개일 수 있으며, 제 1 센서부(111), 제 1 통신부(112), 제1 조향 모터 전원부(113), 제 1 컨트롤러부(114) 및 제 1 컨트롤러 감시부(115)의 동작 전압에 따라 변형하여 생성될 수 있다.
또한, 제 1 전원 변환부(116)는 DC-DC 컨버터를 포함할 수 있다. 여기서, DC-DC 컨버터는 벅 컨버터(buck converter)를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 제 1 직류 전압을 제공받아 제공받은 제 1 직류 전압보다 낮은 제 1 동작 전압으로 변환할 수 있다면, 어떠한 컨버터라도 포함할 수 있다.
또한, 제 1 전원 변환부(116)는 제 1 레귤레이터(regulator)(116-1)를 포함할 수 있다. 여기서, 제 1 레귤레이터(116-1)는 제 1 직류 전압을 제공받아 제공받은 제 1 직류 전압보다 낮은 제 1 동작 전압으로 변환할 수 있다.
한편, 제 2 조향 제어 모듈(120)은, 내부 통신망(200)을 통해 현재 조향 모터를 제어하는 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태를 모니터링하고, 모니터링 결과 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태가 비정상인 경우, 제 2 센서부(121), 제 2 통신부(122), 제2 조향 모터 전원부(123), 제 2 컨트롤러부(124), 제 2 컨트롤러 감시부(125) 및 제2 전원 변환부(126) 중 적어도 하나를 이용하여 조향 모터(600)를 제어할 수 있다.
예컨대, 제 2 조향 제어 모듈(120)은, 내부 통신망(200)을 통해 조향 모터를 제어하는 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태를 모니터링하고, 모니터링 결과 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태가 비정상인 경우 즉, 제 1 센서부(111)의 제 1 모터 위치 정보, 제 1 온도 정보 및 제 1 어시스트 전류 정보 중 적어도 하나의 정보와, 제 1 통신부(112)의 차량의 상태 정보와, 제 1 조향 모터 전원부(113)의 제 1 어시스트 전류와, 제 1 컨트롤러부(114)의 제 1 게이트 신호와, 제 1 컨트롤러 감시부(115)의 제 1 워치독 신호와, 제 1 전원 변환부(116)의 제 1 동작 전압 중 적어도 하나가 비정상인 경우, 제 1 센서부(111), 제 1 통신부(112), 제 1 조향 모터 전원부(113), 제 1 컨트롤러부(114), 제 1 컨트롤러 감시부(115) 및 제 1 전원 변환부(116)와 같은 기능을 수행하는 제 2 센서부(121), 제 2 통신부(122), 제 2 조향 모터 전원부(123), 제 2 컨트롤러부(124), 제 2 컨트롤러 감시부(125) 및 제 2 전원 변환부(126) 중 적어도 하나를 이용하여 즉, 제 2 센서부(121)의 제 2 모터 위치 정보, 제 2 온도 정보 및 제 2 어시스트 전류 정보 중 적어도 하나의 정보와, 제 2 통신부(122)의 차량의 상태 정보와, 제 2 조향 모터 전원부(13)의 제 2 어시스트 전류와, 제 2 컨트롤러부(124)의 제 2 게이트 신호와, 제 2 컨트롤러 감시부(125)의 제 2 워치독 신호와, 제 2 전원 변환부(126)의 제 2 동작 전압 중 적어도 하나를 이용하여 조향 모터(600)를 제어할 수 있다.
도 3 내지 도 6, 도 8, 도 9 및 도 20에 기재된 내용은 중복(또는, 동일)하므로, 아래에서는 설명의 간명성을 위해 생략하기로 한다.
제 1 조향 제어 모듈(110) 및 제 2 조향 제어 모듈(120)은 조향 모터를 제어할 수 있다. 제 1 조향 제어 모듈(110) 및 제 2 조향 제어 모듈(120)은 내부 통신망과 연결되어 서로의 동작 상태를 모니터링할 수 있다. 모니터링 방법에 대해서는 상술하였으므로, 아래에서는 설명의 간명성을 위해 생략한다.
여기서, 조향 모터(600)는 듀얼 와인딩(dual winding) 타입의 조향 모터(620)를 포함할 수 있다. 아래에서는 제 1 조향 제어 모듈(110)과 제 2 조향 제어 듀얼 와인딩(dual winding) 타입의 조향 모터(620)를 제어하는 방법에 대해 설명하기로 한다.
전원 공급 모듈(300)은 전원 경로의 제어를 통해 제 1 입력 전원 및 제 2 입력 전원 중 적어도 하나의 입력 전원에 기반하여 제 1 출력 전원과 제 2 출력 전원을 형성할 수 있다.
제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태가 비정상이고, 제 2 조향 제어 모듈(120)의 동작 상태가 정상인 경우, 전원 공급 모듈(300)은 전원 경로의 제어를 통해 제 1 입력 전원과 제 2 입력 전원에 기반하여 제 2 출력 전원을 형성하고, 제 2 출력 전원을 제 2 조향 제어 모듈(120)로 제공할 수 있다. 제 2 조향 제어 모듈(120)은 제 2 출력 전원에 기반하여 조향 모터를 제어할 수 있다. 즉, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 제 2 출력 전원에 기반하여 제 2 어시스트 전류를 생성하고, 제 2 어시스트 전류에 기반하여 조향 모터를 제어할 수 있다. 특히, 제 2 어시스트 전류는 조향 모터의 제 2 권선으로 제공될 수 있다. 제 1 조향 제어 모듈(110)은 조향 모터를 제어하지 않을 수 있다. 즉, 제 1 조향 제어 모듈(110)은 비정상 상태임으로 조향 모터를 제어하지 않을 수 있다.
제 1 조향 제어 모듈(110)과 제 2 조향 제어 모듈(120)의 동작 상태가 정상인 경우, 전원 공급 모듈(300)은 전원 경로의 제어를 통해 제 1 입력 전원에 기반하여 제 1 출력 전원을 형성하고, 제 1 출력 전원을 제 1 조향 제어 모듈(110)로 제공할 수 있다. 전원 공급 모듈(300)은 전원 경로의 제어를 통해 제 2 입력 전원에 기반하여 제 2 출력 전원을 형성하며, 제 2 출력 전원을 제 2 조향 제어 모듈(120)로 제공할 수 있다. 제 1 조향 제어 모듈(110)은 제 1 출력 전원에 기반하여, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 제 2 출력 전원에 기반하여, 조향 모터를 함께 제어할 수 있다. 특히, 제 1 어시스트 전류는 조향 모터의 제 1 권선, 제 2 어시스트 전류는 조향 모터의 제 2 권선으로 제공될 수 있다.
여기서, 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태가 비정상이고, 제 2 조향 제어 모듈(120)의 동작 상태가 정상인 경우의 제 2 출력 전원은, 제 1 조향 제어 모듈(110)과 제 2 조향 제어 모듈(120)의 동작 상태가 정상인 경우의 제 2 출력 전원보다 큰 값을 가질 수 있다.
여기서, 제 1 입력 전원과 상기 제 2 입력 전원은, 같은 값을 가질 수 있다.
전원 공급 모듈(300)은 제 1 직류 전원(314), 제 2 직류 전원(315), 제 1 경로 제어부(341) 내지 제 5 경로 제어부(345)를 포함할 수 있다.
제 1 경로 제어부(341)와 제 2 경로 제어부(342) 사이에 제 1 노드(N1)가 위치하고, 제 3 경로 제어부(343)와 제 4 경로 제어부(344) 사이에 제 2 노드(N2)가 위치할 수 있다.
제 1 경로 제어부(341)는 제 1 직류 전원(314)의 양의 단자와 제 1 노드(N1) 사이의 전원 경로를 제어할 수 있다. 제 2 경로 제어부(342)는 제 1 노드(N1)와 제 1 조향 제어 모듈(110) 사이의 전원 경로를 제어할 수 있다. 제 3 경로 제어부(343)는 제 2 직류 전원(315)의 양의 단자와 상기 제 2 노드(N2) 사이의 전원 경로를 제어할 수 있다. 제 4 경로 제어부(344)는 제 2 노드(N2)와 제 2 조향 제어 모듈(120) 사이의 전원 경로를 제어할 수 있다. 제 5 경로 제어부(345)는 제 1 노드(N1)와 상기 제 2 노드(N2) 사이의 전원 경로를 제어할 수 있다.
여기서, 제 1 입력 전원은 제 1 직류 전원(314)의 양의 단자의 전원이고, 제 2 입력 전원은 제 2 직류 전원(315)의 양의 단자의 전원일 수 있다.
이에, 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태가 비정상이고, 제 2 조향 제어 모듈(120)의 동작 상태가 정상인 경우, 전원 공급 모듈(300)은 제 1 경로 제어부(341), 제 3 경로 제어부(343) 내지 제 5 경로 제어부(345)를 통해 제 1 입력 전원과 제 2 입력 전원에 기반하여 제 2 출력 전원을 형성하고, 제 2 출력 전원을 제 2 조향 제어 모듈(120)로 제공할 수 있다. 제 2 조향 제어 모듈(120)은 제 2 출력 전원에 기반하여 조향 모터를 제어할 수 있다. 즉, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 제 2 출력 전원에 기반하여 제 2 어시스트 전류를 생성하고, 제 2 어시스트 전류에 기반하여 조향 모터를 제어할 수 있다. 특히, 제 2 어시스트 전류는 조향 모터의 제 2 권선으로 제공될 수 있다. 제 1 조향 제어 모듈(110)은 조향 모터를 제어하지 않을 수 있다. 즉, 제 1 조향 제어 모듈(110)은 비정상 상태임으로 조향 모터를 제어하지 않을 수 있다.
제 1 조향 제어 모듈(110)과 제 2 조향 제어 모듈(120)의 동작 상태가 정상인 경우, 전원 공급 모듈(300)은 제 1 경로 제어부(341) 및 제 2 경로 제어부(342)를 통해 제 1 입력 전원에 기반하여 제 1 출력 전원을 형성하고, 제 1 출력 전원을 제 1 조향 제어 모듈(110)로 제공할 수 있다. 전원 공급 모듈(300)은 제 3 경로 제어부(343) 및 제 4 경로 제어부(344)를 통해 제 2 입력 전원에 기반하여 제 2 출력 전원을 형성하며, 제 2 출력 전원을 제 2 조향 제어 모듈(120)로 제공할 수 있다. 제 1 조향 제어 모듈(110)은 제 1 출력 전원에 기반하여, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 제 2 출력 전원에 기반하여, 조향 모터를 함께 제어할 수 있다. 특히, 제 1 어시스트 전류는 조향 모터의 제 1 권선으로 제공되고, 제 2 어시스트 전류는 조향 모터의 제 2 권선으로 제공될 수 있다.
한편, 제 1 경로 제어부(341)는 제 1 직류 전원(314)의 양의 단자와 제 1 노드(N1) 사이의 전원 경로 상에 위치하는 제 1 다이오드(D1)를 포함할 수 있다.
제 2 경로 제어부(342)는 제 1 노드(N1)와 제 1 조향 제어 모듈(110) 사이의 전원 경로 상에 위치하는 제 1 스위치(SW1)를 포함할 수 있다.
제 3 경로 제어부(343)는 제 2 직류 전원(315)의 양의 단자와 제 2 노드(N2) 사이의 전원 경로 상에 위치하는 제 2 다이오드(D2)를 포함할 수 있다.
제 4 경로 제어부(344)는 제 2 노드(N2)와 제 2 조향 제어 모듈(120) 사이의 전원 경로 상에 위치하는 제 2 스위치(SW2)를 포함할 수 있다.
제 5 경로 제어부(345)는 제 1 노드(N1)와 제 2 노드(N2) 사이의 전원 경로 상에 위치하는 제 3 스위치(SW3)를 포함할 수 있다.
제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태가 비정상이고, 제 2 조향 제어 모듈(120)의 동작 상태가 정상인 경우, 제 1 스위치(SW1)는 오프 상태이고, 제 2 스위치(SW2)는 온 상태이고, 제 3 스위치(SW3)는 온 상태일 수 있다.
즉, 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태가 비정상이고, 제 2 조향 제어 모듈(120)의 동작 상태가 정상인 경우, 제 1 스위치(SW1)는 오프 상태이고, 제 2 스위치(SW2)는 온 상태이고, 제 3 스위치(SW3)는 온 상태이며, 제 1 다이오드(D1)는 온 상태이고, 제 2 다이오드(D2)는 온 상태일 수 있다. 이를 통해, 제 1 입력 전원은 제 1 다이오드(D1) 및 제 3 스위치(SW3)를 통해 제 2 노드(N2)에 제공될 수 있다. 제 2 입력 전원은 제 2 다이오드(D2)를 거쳐 제 2 노드(N2)에 제공될 수 있다. 그리고, 제 2 노드(N2)에 형성된 입력 전원은 제 2 스위치(SW2)를 거쳐 제 2 출력 전원으로 형성할 수 있다. 이에, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 제 2 출력 전원에 기반하여 조향 모터를 제어할 수 있다. 즉, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 제 2 출력 전원에 기반하여 제 2 어시스트 전류를 생성하고, 제 2 어시스트 전류에 기반하여 조향 모터를 제어할 수 있다. 특히, 제 2 어시스트 전류는 조향 모터의 제 2 권선으로 제공될 수 있다. 그리고, 제 1 입력 전원은 제 1 스위치(SW1)가 오프 상태이기 때문에 제 1 조향 제어 모듈(110)로 제공되지 않을 수 있다.
예컨대, 제 1 직류 전원(314)이 12V를 공급하고, 제 2 직류 전원(315)이 12V를 공급하는 경우, 제 1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태가 비정상이고, 제 2 조향 제어 모듈(120)의 동작 상태가 정상인 경우, 제 1 다이오드(D1)를 거친 제 1 직류 전원(314)과 제 2 다이오드(D2)를 거친 제 2 입력 전원은 제 2 스위치(SW2)를 거쳐 12V + αV으로 형성될 수 있다.
제 1 조향 제어 모듈(110)과 제 2 조향 제어 모듈(120)의 동작 상태가 정상인 경우, 제 1 스위치(SW1)는 온 상태이고, 제 2 스위치(SW2)는 온 상태이며, 제 3 스위치(SW3)는 오프 상태일 수 있다.
즉, 제 1 조향 제어 모듈(110)과 제 2 조향 제어 모듈(120)의 동작 상태가 정상인 경우, 2 스위치는 온 상태이며, 제 3 스위치(SW3)는 오프 상태이고, 제 1 다이오드(D1)는 온 상태이며, 제 2 다이오드(D2)는 온 상태일 수 있다. 이를 통해, 제 1 입력 전원은 제 1 다이오드(D1) 및 제 1 스위치(SW1)를 거쳐 제 1 출력 전원으로 형성될 수 있다. 제 2 입력 전원은 제 2 다이오드(D2) 및 제 2 스위치(SW2)를 거쳐 제 2 출력 전원으로 형성될 수 있다. 제 1 조향 제어 모듈(110)은 제 1 출력 전원에 기반하여, 제 2 조향 제어 모듈(120)은 제 2 출력 전원에 기반하여, 조향 모터를 함께 제어할 수 있다. 특히, 제 1 어시스트 전류는 조향 모터의 제 1 권선으로 제공될 수 있다. 제 2 어시스트 전류는 조향 모터의 제 2 권선으로 제공될 수 있다.
한편, 전원 공급 모듈(300)은 제 6 경로 제어부(346) 및 제 7 경로 제어부(347)를 더 포함할 수 있다.
제 6 경로 제어부(346)는 제 1 직류 전원(314)의 양의 단자와 제 1 경로 제어부(341) 사이의 전원 경로를 제어할 수 있다.
제 7 경로 제어부(347)는 제 2 직류 전원(315)의 양의 단자와 제 3 경로 제어부(343) 사이의 전원 경로를 제어할 수 있다.
여기서, 제 6 경로 제어부(346)는 제 1 직류 전원(314)의 양의 단자와 제 1 경로 제어부(341) 사이의 전원 경로 상에 위치하는 제 1 퓨즈(346-1)를 포함할 수 있다.
제 1 퓨즈(346-1)는 제 1 직류 전원(314)으로부터 제공받은 제 1 직류 전원을 제 1 조향 제어 모듈(110)로 공급하거나 차단할 수 있다. 즉, 제 1 퓨즈(346-1)는 제 1 직류 전원(314)으로부터 제공받은 제 1 직류 전원이 기 설정된 값 이상인 경우, 제 1 직류 전원이 제 1 조향 제어 모듈(110)로 공급되는 것을 차단할 수 있다.
제 7 경로 제어부(347)는 제 2 직류 전원(315)의 양의 단자와 제 3 경로 제어부(343) 사이의 전원 경로 상에 위치하는 제 2 퓨즈(347-1)를 포함할 수 있다.
제 2 퓨즈(347-1)는 제 2 직류 전원(315)으로부터 제공받은 제 2 직류 전원을 제 2 조향 제어 모듈(120)로 공급하거나 차단할 수 있다. 즉, 제 2 퓨즈(347-1)는 제 2 직류 전원(315)으로부터 제공받은 제 2 직류 전원이 기 설정된 값 이상인 경우, 제 2 직류 전원이 제 2 조향 제어 모듈(120)로 공급되는 것을 차단할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시예들에 따른 차량의 조향 장치는 제어기(즉, 조향 제어 모듈)에 고장이 발생하더라도, redundant system에서, 출력을 향상시켜, 이러한 제어기 고장에 효과적으로 대처할 수 있다.
특히, 본 실시예들에 따른 차량의 조향 장치는, 조향 모터가 듀얼 와인딩(dual winding) 타입의 조향 모터인 경우, 제어기들(즉, 조향 제어 모듈) 고장 즉, 제어기들(즉, 조향 제어 모듈)로 전원을 공급하는 입력 전원 이외로 제어기가 고장 발생된 경우, 고장 발생된 제어기로 공급되는 입력 전원을 고장이 발생되지 않은 제어기로 공급하여, 고장 발생이 되지 않는 제어기로 공급되는 입력 전원과 고장 발생된 제어기로 공급되는 입력 전원을 함께, 고장 발생이 되지 않는 제어기로 공급함으로써, 고장 발생이 되지 않는 제어기의 어시스트 출력을 향상(또는, 증가)시킬 수 있을 뿐만 아니라 짧은 시간 내, 고장 발생이 되지 않는 제어기를 통해 요구하는 출력을 생성할 수 있다.
도 24는 본 실시예들에 따른 차량의 조향 장치의 컴퓨터 시스템에 대한 블록 구성도이다.
도 24를 참조하면, 이상 상술한 본 실시예들은, 컴퓨터 시스템 내에, 예를 들어, 컴퓨터 판독가능 기록 매체로 구현될 수 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 차량의 조향 장치 등의 컴퓨터 시스템(3000)은 하나 이상의 프로세서(3010), 메모리(3020), 저장부(3030), 사용자 인터페이스 입력부(3040) 및 사용자 인터페이스 출력부(3050) 중 적어도 하나 이상의 요소를 포함할 수 있으며, 이들은 버스(3060)를 통해 서로 통신할 수 있다. 또한, 컴퓨터 시스템(3000)은 네트워크에 접속하기 위한 네트워크 인터페이스(3070)를 또한 포함할 수 있다. 프로세서(3010)는 메모리(3020) 및/또는 저장소(3030)에 저장된 처리 명령어를 실행시키는 CPU 또는 반도체 소자일 수 있다. 메모리(3020) 및 저장부(3030)는 다양한 유형의 휘발성/비휘발성 기억 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리는 ROM(3021) 및 RAM(3023)을 포함할 수 있다.
이에 따라, 본 실시예들은 컴퓨터로 구현되는 방법 또는 컴퓨터 실행 가능 명령어들이 저장된 비휘발성 컴퓨터 기록 매체로 구현될 수 있다. 상기 명령어들은 프로세서에 의해 실행될 때 본 실시예들의 적어도 일 실시 예에 따른 방법을 수행할 수 있다.
전술한 본 실시예들에 따른 차량의 조향 장치에 대한 실시예들에 대하여 설명하였지만, 본 실시예들은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 실시예들에 속한다.
100: 조향 제어 모듈 200: 내부 통신망
300: 전원 공급 모듈 400: 조향 토크 센서 모듈
500: 조향각 센서 모듈 600: 조향 모터
700: 외부 통신망

Claims (20)

  1. 조향 모터를 제어하는 제 1 조향 제어 모듈 및 제 2 조향 제어 모듈; 및
    전원 경로의 제어를 통해, 제 1 입력 전원 및 제 2 입력 전원 중 적어도 하나의 입력 전원에 기반하여 제 1 출력 전원과 제 2 출력 전원을 형성하는 전원 공급 모듈을 포함하되,
    상기 제 1 조향 제어 모듈과 상기 제 2 조향 제어 모듈의 동작 상태가 정상인 경우, 상기 전원 공급 모듈은 전원 경로의 제어를 통해 제 1 입력 전원을 이용하여 제 1 출력 전원을 형성하고, 상기 제 1 조향 제어 모듈은 제 1 출력 전원에 기반하여 조향 모터를 제어하되,
    상기 전원 공급 모듈은,
    제 1 직류 전원, 제 2 직류 전원, 제 1 경로 제어부 내지 제 3 경로 제어부를 포함하되,
    제 1 경로 제어부와 제 2 경로 제어부 사이에 제 1 노드가 위치하고, 상기 제 1 직류 전원의 음의 단자와 상기 제 2 직류 전원의 양의 단자가 서로 연결됨과 아울러 사이에 제 2 노드가 위치하며,
    제 1 경로 제어부는, 상기 제 1 직류 전원의 양의 단자와 상기 제 1 노드 사이의 전원 경로를 제어하고, 제 2 경로 제어부는 상기 제 1 노드와 상기 제 1 조향 제어 모듈 사이의 전원 경로를 제어하며, 제 3 경로 제어부는 상기 제 2 노드와 상기 제 2 조향 제어 모듈 사이의 전원 경로를 제어하는 차량의 조향 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 조향 제어 모듈의 동작 상태가 비정상이고, 상기 제 2 조향 제어 모듈의 동작 상태가 정상인 경우, 상기 전원 공급 모듈은 전원 경로의 제어를 통해 제 2 입력 전원에 기반하여 제 2 출력 전원을 형성하고, 상기 제 2 조향 제어 모듈은 제 2 출력 전원에 기반하여 조향 모터를 제어하는 차량의 조향 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 입력 전원은,
    상기 제 2 입력 전원보다 큰 값을 가지는 차량의 조향 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 입력 전원은 상기 제 1 직류 전원의 양의 단자의 전원이고, 상기 제 2 입력 전원은 상기 제 2 직류 전원의 양의 단자의 전원인 차량의 조향 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 조향 제어 모듈과 상기 제 2 조향 제어 모듈의 동작 상태가 정상인 경우, 상기 전원 공급 모듈은 제 1 경로 제어부 및 제 2 경로 제어부를 통해 제 1 입력 전원에 기반하여 제 1 출력 전원을 형성하고, 상기 제 1 조향 제어 모듈은 제 1 출력 전원에 기반하여 조향 모터를 제어하는 차량의 조향 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 조향 제어 모듈의 동작 상태가 비정상이고, 상기 제 2 조향 제어 모듈의 동작 상태가 정상인 경우, 상기 전원 공급 모듈은 제 3 경로 제어부를 통해 제 2 입력 전원에 기반하여 제 2 출력 전원을 형성하고, 상기 제 2 조향 제어 모듈은 제 2 출력 전원에 기반하여 조향 모터를 제어하는 차량의 조향 장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    제 1 경로 제어부는, 상기 제 1 직류 전원의 양의 단자와 상기 제 1 노드 사이의 전원 경로 상에 위치하는 제 1 스위치를 포함하고,
    제 2 경로 제어부는, 상기 제 1 노드와 상기 제 1 조향 제어 모듈 사이의 전원 경로 상에 위치하는 제 1 다이오드를 포함하며,
    제 3 경로 제어부는, 상기 제 2 노드와 상기 제 2 조향 제어 모듈 사이의 전원 경로 상에 위치하는 제 2 다이오들 포함하는 차량의 조향 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 조향 제어 모듈과 상기 제 2 조향 제어 모듈의 동작 상태가 정상인 경우, 상기 제 1 스위치는 온 상태인 차량의 조향 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 조향 제어 모듈의 동작 상태가 비정상이고, 상기 제 2 조향 제어 모듈의 동작 상태가 정상인 경우, 상기 제 1 스위치는 오프 상태인 차량의 조향 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 조향 모터는,
    싱글 와인딩(single winding) 타입의 조향 모터를 포함하는 차량의 조향 장치.
  11. 조향 모터를 제어하는 제 1 조향 제어 모듈 및 제 2 조향 제어 모듈; 및
    전원 경로의 제어를 통해 제 1 입력 전원 및 제 2 입력 전원 중 적어도 하나의 입력 전원에 기반하여 제 1 출력 전원과 제 2 출력 전원을 형성하는 전원 공급 모듈을 포함하되,
    상기 제 1 조향 제어 모듈의 동작 상태가 비정상이고, 상기 제 2 조향 제어 모듈의 동작 상태가 정상인 경우, 상기 전원 공급 모듈은 전원 경로의 제어를 통해 제 1 입력 전원과 제 2 입력 전원에 기반하여 제 2 출력 전원을 형성하고, 상기 제 2 조향 제어 모듈은 제 2 출력 전원에 기반하여 조향 모터를 제어하되,
    상기 전원 공급 모듈은,
    제 1 직류 전원, 제 2 직류 전원, 제 1 경로 제어부 내지 제 5 경로 제어부를 포함하되,
    제 1 경로 제어부와 제 2 경로 제어부 사이에 제 1 노드가 위치하고, 제 3 경로 제어부와 제 4 경로 제어부 사이에 제 2 노드가 위치하며,
    제 1 경로 제어부는 상기 제 1 직류 전원의 양의 단자와 상기 제 1 노드 사이의 전원 경로를 제어하고, 제 2 경로 제어부는 상기 제 1 노드와 상기 제 1 조향 제어 모듈 사이의 전원 경로를 제어하며, 제 3 경로 제어부는 상기 제 2 직류 전원의 양의 단자와 상기 제 2 노드 사이의 전원 경로를 제어하고, 제 4 경로 제어부는 상기 제 2 노드와 상기 제 2 조향 제어 모듈 사이의 전원 경로를 제어하며, 제 5 경로 제어부는 상기 제 1 노드와 상기 제 2 노드 사이의 전원 경로를 제어하는 차량의 조향 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 조향 제어 모듈과 상기 제 2 조향 제어 모듈의 동작 상태가 정상인 경우, 상기 전원 공급 모듈은 전원 경로의 제어를 통해 제 1 입력 전원에 기반하여 제 1 출력 전원을 형성하고, 제 2 입력 전원에 기반하여 제 2 출력 전원을 형성하며, 상기 제 1 조향 제어 모듈은 제 1 출력 전원에 기반하여, 상기 제 2 조향 제어 모듈은 제 2 출력 전원에 기반하여, 조향 모터를 함께 제어하는 차량의 조향 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 입력 전원과 상기 제 2 입력 전원은, 같은 값을 가지는 차량의 조향 장치.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 입력 전원은 상기 제 1 직류 전원의 양의 단자의 전원이고, 상기 제 2 입력 전원은 상기 제 2 직류 전원의 양의 단자의 전원인 차량의 조향 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 조향 제어 모듈의 동작 상태가 비정상이고, 상기 제 2 조향 제어 모듈의 동작 상태가 정상인 경우, 상기 전원 공급 모듈은 제 1 경로 제어부, 제 3 경로 제어부 내지 제 5 경로 제어부를 통해 제 1 입력 전원과 제 2 입력 전원에 기반하여 제 2 출력 전원을 형성하고, 상기 제 2 조향 제어 모듈은 제 2 출력 전원에 기반하여 조향 모터를 제어하는 차량의 조향 장치.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 조향 제어 모듈과 상기 제 2 조향 제어 모듈의 동작 상태가 정상인 경우, 상기 전원 공급 모듈은 제 1 경로 제어부 및 제 2 경로 제어부를 통해 제 1 입력 전원에 기반하여 제 1 출력 전원을 형성하고, 제 3 경로 제어부 및 제 4 경로 제어부를 통해 제 2 입력 전원에 기반하여 제 2 출력 전원을 형성하며, 상기 제 1 조향 제어 모듈은 제 1 출력 전원에 기반하여, 상기 제 2 조향 제어 모듈은 제 2 출력 전원에 기반하여, 조향 모터를 함께 제어하는 차량의 조향 장치.
  17. 제 14 항에 있어서,
    제 1 경로 제어부는 상기 제 1 직류 전원의 양의 단자와 상기 제 1 노드 사이의 전원 경로 상에 위치하는 제 1 다이오드를 포함하고,
    제 2 경로 제어부는 상기 제 1 노드와 상기 제 1 조향 제어 모듈 사이의 전원 경로 상에 위치하는 제 1 스위치를 포함하며,
    제 3 경로 제어부는 상기 제 2 직류 전원의 양의 단자와 상기 제 2 노드 사이의 전원 경로 상에 위치하는 제 2 다이오드를 포함하고,
    제 4 경로 제어부는 상기 제 2 노드와 상기 제 2 조향 제어 모듈 사이의 전원 경로 상에 위치하는 제 2 스위치를 포함하며,
    제 5 경로 제어부는 상기 제 1 노드와 상기 제 2 노드 사이의 전원 경로 상에 위치하는 제 3 스위치를 포함하는 차량의 조향 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 1 조향 제어 모듈의 동작 상태가 비정상이고, 상기 제 2 조향 제어 모듈의 동작 상태가 정상인 경우, 상기 제 1 스위치는 오프 상태이고, 상기 제 2 스위치는 온 상태이고, 상기 제 3 스위치는 온 상태인 차량의 조향 장치.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 1 조향 제어 모듈과 상기 제 2 조향 제어 모듈의 동작 상태가 정상인 경우, 상기 제 1 스위치는 온 상태이고, 상기 제 2 스위치는 온 상태이며, 상기 제 3 스위치는 오프 상태인 차량의 조향 장치.
  20. 제 1 항에 있어서,
    상기 조향 모터는,
    듀얼 와인딩(dual winding) 타입의 조향 모터를 포함하는 차량의 조향 장치.

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