KR20030055866A - A difficulty diagnosing and putting apparatus in eps system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전자제어 파워 스티어링(Electronic Power Steering ; 이하, 'EPS'라 칭함) 시스템에서의 고장 진단 및 조치장치에 관한 것으로, 특히 전자 제어 장치(Electronic Control Unit ; 이하, 'ECU'라 칭함)에 고장 진단 및 판단 수단을 구비하여 각종 고장에 대한 진단을 실시하고 고장이 발생하였을 경우 신속하게 조치를 취함으로써 EPS 시스템의 오동작을 미연에 방지할 수 있도록 한 EPS 시스템에서의 고장 진단 및 조치장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a device for diagnosing and correcting a failure in an electronic power steering system (hereinafter, referred to as "EPS"), and more particularly to an electronic control unit (hereinafter referred to as "ECU"). Fault Diagnosis and Determination Device in EPS System to prevent malfunction of EPS system by performing diagnosis of various failures and taking prompt action in case of failure. will be.
일반적으로 차량에는 각종 입력센서에서 검출되는 전기적 신호를 입력받아 출력측의 각종 액츄에이터를 구동하기 위한 디지털 제어신호를 출력하는 차량용 ECU가 구비되어 있다.In general, the vehicle is provided with a vehicle ECU that receives the electrical signals detected by the various input sensors and outputs a digital control signal for driving the various actuators on the output side.
상기와 같은 ECU를 이용하여 차량의 속도에 따라 운전자 핸들의 조작력을 줄여주어 가볍고 신속한 조향 조작이 가능하도록 한 EPS 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, ECU의 구동을 위해 메인 릴레이를 온/오프시키는 메인 릴레이 온/오프(On/Off) 회로(1)와, 핸들 토오크를 검출하는 토오크 센서(2)와, 차량의 속도를 검출하는 차속 센서(3)와, 핸들의 조타각도를 검출하는 조향각 센서(4)와, 상기 메인 릴레이 온/오프 회로(1)를 통해 메인 릴레이가 온되는 경우 상기 토오크 센서(2), 차속 센서(3), 조향각 센서(4)에서 각각 검출된 정보로부터 모터를 구동하기 위한 목표전류를 계산하는 목표전류 연산부(5)와, 모터 릴레이를 온하여 상기 목표전류 연산부(5)에서 계산된 목표전류가 모터(7)에 흐르는 실제전류가 되도록 모터(7)를 구동시키는 모터 릴레이 온/오프 회로(6)로 구성된다.As shown in FIG. 1, the EPS system which reduces the operation force of the driver's steering wheel according to the speed of the vehicle by using the ECU as described above, enables the main relay to be turned on / off for driving the ECU. Main relay on / off circuit (1), torque sensor (2) for detecting steering wheel torque, vehicle speed sensor (3) for detecting vehicle speed, steering angle sensor for detecting steering angle of steering wheel (4) and when the main relay is turned on through the main relay on / off circuit 1, the motor is driven from the information detected by the torque sensor 2, the vehicle speed sensor 3, and the steering angle sensor 4, respectively. A target current calculator 5 for calculating a target current for driving the motor 7 and turning on the motor relay to drive the motor 7 so that the target current calculated by the target current calculator 5 becomes a real current flowing through the motor 7. Motor relay on / off circuit ( 6) consists of.
상기와 같이 구성된 종래 EPS 시스템에 있어서, 상기 토오크 센서(2), 차속 센서(3), 조향각 센서(4)에서 검출된 토오크, 차속, 조타각도의 각 검출정보로부터 상기 목표전류 연산부(5)에서 목표전류를 계산하면, 이 계산된 목표전류를 모터(7)에 인가하여 모터(7)를 구동하게 된다.In the conventional EPS system configured as described above, the target current calculation unit 5 uses the torque sensor 2, the vehicle speed sensor 3, and the steering current sensor 5 to detect the torque, the vehicle speed, and the steering angle from the detected information. When the target current is calculated, the calculated target current is applied to the motor 7 to drive the motor 7.
한편, 상기와 같이 동작하는 종래 EPS 시스템은 전자제어에 의한 스티어링시스템으로 기존의 유압식 스티어링 시스템에 비해 상대적으로 고장에 대한 안정성을 확보하는 것이 매우 중요하다.On the other hand, the conventional EPS system operating as described above is very important to ensure the stability of the failure relative to the conventional hydraulic steering system as a steering system by the electronic control.
그러나, 종래 EPS 시스템에는 ECU를 포함한 EPS 시스템의 각종 고장에 대해 고장 여부를 진단 및 판단하고 고장 발생시 해당 조치를 취하는 장치가 구현되어 있지 않다.However, in the conventional EPS system, a device for diagnosing and determining a failure for various failures of the EPS system including an ECU and taking a corresponding measure when a failure occurs is not implemented.
이에 따라, 고장으로 인하여 EPS 시스템이 오동작하게 되면, 운전자 핸들이 운전자의 의지대로 동작하지 않거나 또는 운전자의 의지에 상관없이 핸들이 급조타될 수 있는 위험한 상황이 초래되게 되는 문제점이 있었다.Accordingly, when the EPS system malfunctions due to a failure, there is a problem that the driver handle does not operate according to the driver's intention or a dangerous situation may occur in which the steering wheel may be steered regardless of the driver's intention.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 ECU에 고장 진단 및 판단 수단을 구비하여 각종 고장에 대한 진단을 실시하고 고장이 발생하였을 경우 신속하게 해당 조치를 단계적으로 취함으로써 EPS의 오동작을 미연에 방지하여 차량의 안전운전을 도모할 수 있도록 한 EPS 시스템에서의 고장 진단 및 조치장치를 제공하는 데에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, the object of which is to provide a diagnosis and judgment means in the ECU to diagnose the various failures and if the failure occurs quickly by taking the appropriate steps step by step of the EPS It is to provide a failure diagnosis and countermeasure device in an EPS system that prevents malfunctions and promotes safe driving of a vehicle.
도 1은 종래의 전자제어 파워 스티어링 시스템의 블록 구성도,1 is a block diagram of a conventional electronically controlled power steering system,
도 2는 본 발명에 의한 전자제어 파워 스티어링 시스템에서의 고장 진단 및 조치장치의 블록 구성도.2 is a block diagram of an apparatus for diagnosing and correcting a failure in an electronically controlled power steering system according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1 : 메인 릴레이 온/오프 회로2 : 토오크 센서1: main relay on / off circuit 2: torque sensor
3 : 차속 센서4 : 조향각 센서3: vehicle speed sensor 4: steering angle sensor
5 : 목표전류 연산부6 : 모터 릴레이 온/오프 회로5: target current calculating unit 6: motor relay on / off circuit
7 : 모터8 : 고장 진단 및 판단부7: motor 8: fault diagnosis and judgment unit
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 EPS 시스템에서의 고장 진단 및 조치장치는, 메인 릴레이 온/오프 회로와, 토오크 센서와, 차속 센서와, 조향각 센서와, 상기 메인 릴레이 온/오프 회로를 통해 메인 릴레이가 온되는 경우 상기 토오크 센서, 차속 센서, 조향각 센서에서 각각 검출된 정보로부터 모터를 구동하기 위한 목표전류를 계산하는 목표전류 연산부와, 모터 릴레이를 온하여 상기 목표전류 연산부에서 계산된 목표전류가 모터에 흐르는 실제전류가 되도록 모터를 구동시키는 모터 릴레이 온/오프 회로로 구성된 EPS 시스템에 있어서, 상기 토오크 센서에서 검출된 토오크, 상기 차속 센서에서 검출된 차속, 상기 조향각 센서에서 검출된 조타각도의 각 검출정보를 모니터링하여 EPS 시스템의 고장을 진단 및 판단하고, 고장이 발생하였을 경우 해당 조치를 취하는 고장 진단 및 판단부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The fault diagnosis and countermeasure in the EPS system of the present invention for achieving the above object includes a main relay on / off circuit, a torque sensor, a vehicle speed sensor, a steering angle sensor, and the main relay on / off circuit. A target current calculator configured to calculate a target current for driving the motor from the information detected by the torque sensor, the vehicle speed sensor, and the steering angle sensor when the main relay is turned on, and a target calculated by the target current calculator by turning on the motor relay. An EPS system composed of a motor relay on / off circuit for driving a motor so that a current becomes an actual current flowing through the motor, the torque detected by the torque sensor, the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor, and the steering angle detected by the steering angle sensor Monitoring each detection information to diagnose and determine the failure of EPS system, And further comprising a right that action fault diagnosis and determination takes is characterized in that configuration.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 EPS 시스템에서의 고장 진단 및 조치장치의 구성 및 동작을 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the configuration and operation of the failure diagnosis and action apparatus in the EPS system according to the present invention.
도 2는 본 발명에 의한 EPS 시스템에서의 고장 진단 및 조치장치의 블록 구성도로서, ECU의 구동을 위해 메인 릴레이를 온/오프시키는 메인 릴레이 온/오프 회로(1)와, 핸들 토오크를 검출하는 토오크 센서(2)와, 차량의 속도를 검출하는 차속 센서(3)와, 핸들의 조타각도를 검출하는 조향각 센서(4)와, 상기 메인 릴레이 온/오프 회로(1)를 통해 메인 릴레이가 온되는 경우 상기 토오크 센서(2), 차속 센서(3), 조향각 센서(4)에서 각각 검출된 정보로부터 모터를 구동하기 위한 목표전류를 계산하는 목표전류 연산부(5)와, 모터 릴레이를 온하여 상기 목표전류 연산부(5)에서 계산된 목표전류가 모터(7)에 흐르는 실제전류가 되도록 모터(7)를 구동시키는 모터 릴레이 온/오프 회로(6)와, 상기 토오크 센서(2)에서 검출된 토오크, 상기 차속 센서(3)에서 검출된 차속, 상기 조향각 센서(4)에서 검출된 조타각도의 각 검출정보를 모니터링하여 EPS 시스템의 고장을 진단 및 판단하고, 고장이 발생하였을 경우 해당 조치를 취하는 고장 진단 및 판단부(8)로 구성된다.FIG. 2 is a block diagram of a fault diagnosis and countermeasure device in an EPS system according to the present invention, which detects a main relay on / off circuit 1 and a handle torque for turning on / off a main relay for driving an ECU. The main relay is turned on via the torque sensor 2, the vehicle speed sensor 3 for detecting the speed of the vehicle, the steering angle sensor 4 for detecting the steering angle of the steering wheel, and the main relay on / off circuit 1 When the torque sensor (2), the vehicle speed sensor (3), the steering angle sensor (4), the target current calculation unit (5) for calculating a target current for driving the motor, and the motor relay is turned on A torque detected by the torque sensor 2 and the motor relay on / off circuit 6 for driving the motor 7 so that the target current calculated by the target current calculating unit 5 becomes the actual current flowing through the motor 7. , The vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 3, the It is composed of a failure diagnosis and determination unit 8 for monitoring and detecting the detection information of the steering angle detected by the steering angle sensor 4 to diagnose and determine a failure of the EPS system and to take a corresponding action when a failure occurs.
상기 고장 진단 및 판단부(8)는 EPS 시스템에 고장이 발생하였다고 판단되는 경우 1단계의 조치 동작으로 상기 모터 릴레이 온/오프 회로(6)의 모터 릴레이를 오프하고, 이때 일정 시간 범위내에서 상기 토오크 센서(2), 차속 센서(3), 조향각 센서(4)의 각 검출정보가 정상적으로 복귀되면 상기 모터 릴레이 온/오프 회로(6)의 모터 릴레이를 온하여 정상적인 조향력을 발생시키도록 한다.When it is determined that a failure has occurred in the EPS system, the failure diagnosis and determination unit 8 turns off the motor relay of the motor relay on / off circuit 6 in a step 1 operation, and at this time within the predetermined time range. When the detection information of the torque sensor 2, the vehicle speed sensor 3, and the steering angle sensor 4 is normally returned, the motor relay of the motor relay on / off circuit 6 is turned on to generate normal steering force.
그러나, EPS 시스템에 발생한 고장이 심각한 수준의 고장이라고 판단되는 경우에는 2단계의 조치 동작으로서 상기 메인 릴레이 온/오프 회로(1)의 메인 릴레이를 오프하여 ECU를 완전히 끄고 EPS 시스템이 정상적으로 복귀될 때까지 조향력 발생을 중지시키도록 한다.However, if it is determined that the failure in the EPS system is a serious failure, when the EPS relay is normally turned off by turning off the main relay of the main relay on / off circuit 1 as a two-stage action. Until steering is stopped.
여기서, 종래와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 설명하였다.Here, the same structure as the conventional one has been described with the same reference numeral.
상기와 같이 구성된 본 발명의 EPS 시스템에서의 고장 진단 및 조치장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the failure diagnosis and action device in the EPS system of the present invention configured as described above are as follows.
본 발명에 의한 EPS 시스템에 있어서, 상기 메인 릴레이 온/오프 회로(1)의 메인 릴레이를 온시켜 ECU의 구동이 시작되면, 상기 토오크 센서(2), 차속 센서(3), 조향각 센서(4)에서는 각각 토오크, 차속, 조타각도의 해당 정보를 검출하고, 이 검출된 정보를 상기 목표전류 연산부(5)로 출력한다.In the EPS system according to the present invention, when the main relay of the main relay on / off circuit (1) is turned on to drive the ECU, the torque sensor (2), the vehicle speed sensor (3), the steering angle sensor (4) Detects corresponding information of torque, vehicle speed, and steering angle, respectively, and outputs the detected information to the target current calculator 5.
이에 따라, 상기 목표전류 연산부(5)에서는 상기 토오크 센서(2), 차속 센서(3), 조향각 센서(4)에서 각각 검출된 토오크, 차속, 조타각도의 검출정보로부터 상기 모터(7)를 구동하기 위한 목표전류를 계산한다.Accordingly, the target current calculator 5 drives the motor 7 from the detected information of the torque, the vehicle speed, and the steering angle detected by the torque sensor 2, the vehicle speed sensor 3, and the steering angle sensor 4, respectively. Calculate the target current to
이후, 모터 릴레이 온/오프 회로(6)에서는 모터 릴레이를 온하여 상기 목표전류 연산부(5)에서 계산된 목표전류가 모터(7)에 흐르는 실제전류가 되도록 모터(7)를 구동시킨다.Thereafter, the motor relay on / off circuit 6 turns on the motor relay to drive the motor 7 so that the target current calculated by the target current calculating unit 5 becomes the actual current flowing through the motor 7.
한편, 상기 고장 진단 및 판단부(8)에서는 상기 토오크 센서(2)에서 검출된 토오크, 상기 차속 센서(3)에서 검출된 차속, 상기 조향각 센서(4)에서 검출된 조타각도의 각 검출정보를 모니터링하여 EPS 시스템의 고장을 진단 및 판단하고, 고장이 발생하였을 경우 해당 조치를 취하게 된다.On the other hand, the failure diagnosis and determination unit 8 detects each piece of detection information of the torque detected by the torque sensor 2, the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 3, and the steering angle detected by the steering angle sensor 4. By monitoring and diagnosing the failure of the EPS system, if a failure occurs, the corresponding action is taken.
즉, 상기 토오크 센서(2), 차속 센서(3), 조향각 센서(4)의 각 검출정보를 모니터링한 결과 EPS 시스템에 고장이 발생하였다고 판단되면, 상기 모터 릴레이 온/오프 회로(6)의 모터 릴레이를 오프하는 1단계에 해당하는 조치를 취한다.That is, when monitoring the detection information of the torque sensor (2), the vehicle speed sensor (3), the steering angle sensor (4), it is determined that a failure has occurred in the EPS system, the motor of the motor relay on / off circuit (6) Take the equivalent of step 1 to turn off the relay.
이때, 일정 시간 범위내에서 상기 토오크 센서(2), 차속 센서(3), 조향각 센서(4)의 각 검출정보가 정상적으로 복귀되면 상기 모터 릴레이 온/오프 회로(6)의 모터 릴레이를 온하여 정상적인 조향력을 발생시키도록 한다.At this time, when the detection information of the torque sensor 2, the vehicle speed sensor 3, the steering angle sensor 4 is normally returned within a predetermined time range, the motor relay of the motor relay on / off circuit 6 is turned on to normal. Generate steering force.
그리고, 만약 EPS 시스템에 발생한 고장이 심각한 수준의 고장이라고 판단되면 상기 메인 릴레이 온/오프 회로(1)의 메인 릴레이를 오프하여 ECU를 완전히 끄고 EPS 시스템이 정상적으로 복귀될 때까지 조향력 발생을 중지시키는 2단계에 해당하는 조치를 취한다.And, if it is determined that the failure in the EPS system is a serious level of failure, the main relay of the main relay on / off circuit 1 is turned off to completely turn off the ECU and stop generating steering force until the EPS system returns normally. Take the action corresponding to the steps.
또한, 본 발명에서는 EPS 시스템에 고장이 발생하면 페일 램프(Fail Lamp)와 같은 경고등을 점등하여 운전자에게 직접 EPS 시스템의 고장을 알릴 수 있다.In addition, in the present invention, when a failure occurs in the EPS system, a warning lamp such as a fail lamp may be turned on to notify the driver of the failure of the EPS system.
상기와 같이 본 발명에서는 각 센서의 검출정보를 모니터링하여 EPS 시스템의 고장 여부를 판단하고, 판단된 EPS 시스템의 고장 수준에 따라 해당 조치 동작을 단계적으로 체계화하고 있다.As described above, in the present invention, the detection information of each sensor is monitored to determine whether the EPS system is broken and the corresponding action is systematically phased according to the determined failure level of the EPS system.
즉, EPS 시스템의 고장을 사전에 진단 및 판단하여 빠른 시간내에 조치를 취함으로써 EPS 시스템의 오동작을 보다 확실히 방지할 수 있도록 하고 있다.In other words, by diagnosing and determining the failure of the EPS system in advance, it is possible to prevent the malfunction of the EPS system more reliably by taking an action in a short time.
상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 ECU에 고장 진단 및 판단 수단을 구비하여 각종 고장에 대한 진단을 실시하고 고장이 발생하였을 경우 신속하게 단계별 조치를 취함으로써 EPS 시스템의 오동작을 미연에 방지하여, 즉 EPS 시스템의 오동작으로 인한 급조타로 차량의 차선이탈 등을 방지하여 차량은 물론 운전자를 보호할 수 있어 차량의 안전운전을 도모할 수 있게 되는 효과가 있다.As described above, the present invention is provided with a failure diagnosis and determination means in the ECU to diagnose various failures and to take steps step by step quickly when a failure occurs, thereby preventing malfunction of the EPS system in advance. It is possible to protect the vehicle as well as the driver by preventing lane departure of the vehicle due to sudden steering due to malfunction of the EPS system, thereby promoting safe driving of the vehicle.
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