KR20150018044A - 전동식 동력 조향장치의 페일세이프 구동방법 - Google Patents

전동식 동력 조향장치의 페일세이프 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전동식 동력 조향장치의 페일세이프 구동방법에 관한 것으로써, MDPS 제어부가 시동이 온될 경우 이전실패정보와 와치독이상정보를 읽어와 체크상태를 판단하는 단계; 상기 판단결과 상기 이전실패정보와 상기 와치독이상정보가 모두 체크상태일 경우 MDPS의 구동을 제한하여 페일세이프 구동을 진행하는 단계; 상기 판단결과 상기 이전실패정보와 상기 와치독이상정보 중 어느 하나라도 체크상태가 아닌 경우 상기 MDPS를 정상구동시키는 단계; 상기 MDPS 제어부가 상기 MDPS의 정상구동 상태에서 시동 오프될 경우 와치독 타이머의 리프레쉬를 중지시키는 단계; 및 상기 와치독 타이머의 리프레쉬를 중지시킨 후 설정시간이 경과되면 상기 이전실패정보에 체크하고 상기 MDPS를 강제로 종료시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전동식 동력 조향장치의 페일세이프 구동방법{METHOD FOR OPERATING MOTOR DRIVEN POWER STEERING APPARATUS}
본 발명은 전동식 동력 조향장치의 페일세이프 구동방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전동식 동력 조향장치에서 와치독 타이머의 작동상태를 판단하여 전동식 동력 조향장치의 구동을 제한하는 전동식 동력 조향장치의 페일세이프 구동방법에 관한 것이다.
일반적으로 전동식 동력 조향장치(Motor Driven Power Steering; MDPS, 이하 'MDPS'라 함)는 전기모터를 이용해 운전자가 조향하는 방향으로 보조토크를 제공하여 핸들링이 가벼워지게 하는 것이다.
이러한 MDPS는 기존의 유압식 동력 조향장치(Hydraulic Power Steering; HPS)와 달리 차량의 주행 조건에 따라 자동으로 전기 구동모터의 동작을 제어하여 조타성능과 조타감을 향상시킬 수 있다.
이때, MDPS는 조향 휠에 입력되는 운전자의 조향토크와, 조향 휠의 조향각과, 차속을 입력받아 차량의 주행속도에 따라 구동모터를 구동시켜 주차 또는 저속시에는 조타력을 가볍게 해주고 고속 시에는 조타력을 무겁게 하여 고속 주행 안정성을 운전자에게 제공한다.
그러나, 주행 중 MDPS가 비정상적인 연산을 통해 무한루프나 홀트상태에 빠지게 되면 조타력이 발생되지 않게 됨에 따라 갑작스러운 조타력의 변동으로 인해 오조작할 경우 심각한 안전문제가 발생하게 된다.
따라서, 이러한 비정상적인 동작이 발생할 경우에는 와치독 타이머(Watchdog Timer)가 타임아웃(Time out)되면서 MDPS를 강제적으로 리셋시켜 재기동할 수 있도록 하고 있다.
와치독 타이머는 MDPS가 정상적으로 동작할 경우에는 주기적으로 리프레쉬(refresh)되기 때문에 타임아웃이 발생하기 전에 재기동하게 되지만, MDPS가 비정상적으로 동작할 경우에는 리프레쉬가 되지 않게 되어 타임아웃이 발생함에 따라 MDPS를 강제적으로 리셋시켜 재기동되도록 한다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제1997-0069132호(1997. 12. 16. 공개, 발명의 명칭 : 제어장치의 오동작 개선 방법)에 개시되어 있다.
이와 같이 와치독 타이머를 통해 MDPS의 비정상적인 동작시 초기화시켜 MDPS를 안정적으로 구동되도록 하고 있으나, 와치독 타이머는 동작 특성상 작동여부를 확인할 경우 리셋이 발생하여 초기화됨에 따라 작동여부를 확인할 수 없어 와치독 타이머의 작동상태에 대한 신뢰성이 저하될 경우 MDPS의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창작된 것으로서, 본 발명의 목적은 MDPS에서 와치독 타이머의 작동상태를 판단하여 MDPS의 구동을 제한하는 전동식 동력 조향장치의 페일세이프 구동방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 전동식 동력 조향장치의 페일세이프 구동방법은, MDPS 제어부가 시동이 온될 경우 이전실패정보와 와치독이상정보를 읽어와 체크상태를 판단하는 단계; 판단결과 이전실패정보와 와치독이상정보가 모두 체크상태일 경우 MDPS의 구동을 제한하여 페일세이프 구동을 진행하는 단계; 판단결과 이전실패정보와 와치독이상정보 중 어느 하나라도 체크상태가 아닌 경우 MDPS를 정상구동시키는 단계; MDPS 제어부가 MDPS의 정상구동 상태에서 시동 오프될 경우 와치독 타이머의 리프레쉬를 중지시키는 단계; 및 와치독 타이머의 리프레쉬를 중지시킨 후 설정시간이 경과되면 이전실패정보에 체크하고 MDPS를 강제로 종료시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 판단결과 이전실패정보가 체크상태이고 와치독이상정보가 체크상태가 아닌 경우 와치독이상정보를 체크하고, 이전실패정보는 초기화한 후 MDPS를 정상구동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 판단결과 이전실패정보가 체크상태가 아닌 경우 와치독이상정보는 초기화한 후 MDPS를 정상구동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 MDPS에서 시동 온오프시 와치독 타이머의 작동상태를 체크하고 와치독 타이머에 이상이 발생될 경우 MDPS의 구동을 제한하여 페일세이프 구동이 이루어질 수 있도록 함으로써 주행 중 MDPS의 이상으로 인한 위험성을 사전에 판단하고 차단함으로써 와치독 타이머 및 MDPS의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 동력 조향장치와 와치독 타이머의 연결상태를 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 동력 조향장치의 페이세이프 구동방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전동식 동력 조향장치의 페일세이프 구동방법의 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 동력 조향장치와 와치독 타이머의 연결상태를 나타낸 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 동력 조향장치는 MDPS 제어부(10)의 리프레쉬단(Refresh)과 와치독 타이머(20)의 리스타트단(Restart)이 연결되고, 와치독 타이머(20)의 타임아웃단(Timeout)과 MDPS 제어부(10)의 리셋단(Reset)이 서로 연결된다.
즉, MDPS 제어부(10)가 주기적으로 리프레쉬 신호를 출력하여 와치독 타이머(20)를 리스타트시킬 수 있도록 연결되고, 와치독 타이머(20)는 타이머를 구동시켜 타임아웃이 발생할 경우 타임아웃 신호를 출력하여 MDPS 제어부(10)를 리셋시킬 수 있도록 연결된다.
그런데, MDPS 제어부(10)가 주기적으로 리프레쉬 신호를 출력하여 와치독 타이머(20)를 리스타트시킴으로써 와치독 타이머(20)를 계속적으로 구동되어 타임아웃이 발생하지 않게 됨에 따라 MDPS 제어부(10)는 리셋되지 않고 정상적으로 구동된다.
이와 같이 MDPS 제어부(10)가 정상적으로 구동될 경우에는 주기적으로 리프레쉬 신호가 출력됨에 따라 와치독 타이머(20)를 리스타트시키게 되어 와치독 타이머(20)가 타임아웃이 발생하기 전에 리스타트되기 때문에 타임아웃이 발생하지 않게 되고, 이렇게 타임아웃이 발생하지 않게 됨에 따라 MDPS 제어부(10)는 리셋이 되지 않고 정상적으로 구동된다.
그러나, MDPS 제어부(10)가 비정상적으로 구동할 경우 즉, 무한루프에 빠지거나 홀트상태에 빠지게 될 경우에는 주기적으로 출력하던 리프레쉬 신호가 출력되지 않게 되어 와치독 타이머(20)를 리스타트시키지 못함에 따라 타임아웃이 발생하게 되고, 타임아웃 신호는 MDPS 제어부(10)를 리셋시키게 되어 MDPS를 재기동시켜 정상적으로 구동될 수 있도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 동력 조향장치의 페이세이프 구동방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 동력 조향장치의 페일세이프 구동방법은, MDPS 제어부(10)가 시동이 온될 경우(S10) 이전실패정보와 와치독이상정보를 읽어온다(S12).
그런 다음 먼저, 이전실패정보가 체크되었는가 판단한다(S14).
이전실패정보가 체크되지 않은 경우에는 MDPS 제어부(10)가 이전 상태에서 정상적으로 리셋되어 종료된 것으로 판단하여 MDPS를 정상 구동시킨다(S28).
즉, 와치독 타이머(20)가 정상적으로 작동하여 MDPS 제어부(10)를 리셋시킨 것으로 판단할 수 있다.
이와 같이 이전실패정보가 체크되지 않은 경우에는 와치독이상정보가 체크되었더라도 와치독이상정보를 초기화시키고(S16), MDPS를 정상 구동시킨다(S28).
이는 이전 상태에서 MDPS 제어부(10)가 정상적으로 리셋되어 종료된 경우 그 이전에 와치독 타이머(20)에 이상이 발생했더라도 일시적인 이상으로 판단하고 와치독이상정보를 초기화시킨다.
그러나, 이전실패정보가 체크되었는가 판단하여 이전실패정보가 체크된 경우에는 MDPS 제어부(10)가 이전 상태에서 정상적으로 리셋되지 않고 강제로 종료된 것으로 와치독 타이머(20)의 이상으로 판단할 수 있다.
이와 같은 경우에는 와치독이상정보가 체크되었는가 추가로 판단한다(S18).
이때 와치독이상정보가 체크된 경우에는 연속적으로 와치독 타이머(20)의 이상으로 MDPS 제어부(10)가 강제적으로 종료된 것으로 판단하여 MDPS의 구동을 제한한다(S20).
이후 MDPS의 구동 제한에 따른 페일세이프 구동으로 MDPS가 제한되고 있음을 표시하여 주행 중 MDPS의 이상으로 인한 위험성을 사전에 판단할 수 있도록 할 수 있다(S22).
그런데, 와치독이상정보가 체크되었는가 추가로 판단하여 와치독이상정보가 체크되지 않은 경우에는 와치독 타이머(20)의 이상이 처음 발생한 것으로 판단하고 와치독이상정보에 체크하여 이후 와치독 타이머(20)의 이상여부를 판단할 수 있도록 한다(S24).
그리고, 이전실패정보를 초기화시키고(S26), MDPS를 정상 구동시킨다(S28).
이와 같이 MDPS가 정상 구동된 상태에서 MDPS 제어부(10)는 시동 오프상태를 판단한다(S30).
즉, 시동이 오프될 경우 MDPS 제어부(10)가 와치독 타이머(20)의 리프레쉬를 중지시켜 와치독 타이머(20)가 리스타트되지 못하도록 함으로서 타임아웃 신호가 발생되도록 한다(S32).
이때 와치독 타이머(20)가 정상일 경우에는 와치독 타이머(20)가 타임아웃되면서 타임아웃 신호가 발생하게 되고, 타임아웃 신호에 의해 MDPS 제어부(10)는 리셋되면서 종료된다.
즉, 와치독 타이머(20)가 정상적으로 작동될 경우에는 타임아웃 신호에 의해 MDPS 제어부(10)가 리셋되기 때문에 와치독 타이머(20)의 이상상태를 판단하기 이한 이전실패정보에 체크하지 못하고 종료됨으로써 이전실패정보에 체크가 되지 않음을 통해 와치독 타이머(20)가 정상적으로 작동되었음을 확인할 수 있도록 한다.
그러나, 와치독 타이머(20)가 정상적으로 작동되지 않을 경우에는 와치독 타이머(20)에서 타임아웃 신호가 발생되지 않기 때문에 MDPS 제어부(10)는 리셋되지 않고 정상 구동을 하게 된다.
따라서, MDPS 제어부(10)는 와치독 타이머(20)의 리프레쉬를 중지시킨 후 설정시간이 경과했는지 판단하면(S34), 설정시간이 경과할 경우에는 와치독 타이머(20)에서 타임아웃 신호가 발생되지 않고 있음으로 판단하고 이전실패정보에 체크하여 와치독 타이머(20)에 이상이 발생하였음을 확인할 수 있도록 한다(S36).
이후 MDPS 제어부(10)는 MDPS를 강제적으로 종료한다(S38).
이와 같이 본 발명에 의한 전동식 동력 조향장치의 페일세이프 구동방법에 따르면, MDPS에서 시동 온오프시 와치독 타이머의 작동상태를 체크하고 와치독 타이머에 이상이 발생될 경우 MDPS의 구동을 제한하여 페일세이프 구동이 이루어질 수 있도록 함으로써 주행 중 MDPS의 이상으로 인한 위험성을 사전에 판단하고 차단함으로써 와치독 타이머 및 MDPS의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : MDPS 제어부
20 : 와치독 타이머

Claims (3)

  1. MDPS 제어부가 시동이 온될 경우 이전실패정보와 와치독이상정보를 읽어와 체크상태를 판단하는 단계;
    상기 판단결과 상기 이전실패정보와 상기 와치독이상정보가 모두 체크상태일 경우 MDPS의 구동을 제한하여 페일세이프 구동을 진행하는 단계;
    상기 판단결과 상기 이전실패정보와 상기 와치독이상정보 중 어느 하나라도 체크상태가 아닌 경우 상기 MDPS를 정상구동시키는 단계;
    상기 MDPS 제어부가 상기 MDPS의 정상구동 상태에서 시동 오프될 경우 와치독 타이머의 리프레쉬를 중지시키는 단계; 및
    상기 와치독 타이머의 리프레쉬를 중지시킨 후 설정시간이 경과되면 상기 이전실패정보에 체크하고 상기 MDPS를 강제로 종료시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 동력 조향장치의 페일세이프 구동방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 판단결과 상기 이전실패정보가 체크상태이고 상기 와치독이상정보가 체크상태가 아닌 경우 상기 와치독이상정보를 체크하고, 상기 이전실패정보는 초기화한 후 상기 MDPS를 정상구동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 동력 조향장치의 페일세이프 구동방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 판단결과 상기 이전실패정보가 체크상태가 아닌 경우 상기 와치독이상정보는 초기화한 후 상기 MDPS를 정상구동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 동력 조향장치의 페일세이프 구동방법.
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