KR100535117B1 - method for detection speed error of Electronic Power Steering System in vehicle and Electronic Power Steering System performing the method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량용 전자제어 파워 스티어링 시스템의 안전모드를 동작시키기 위한 에러감지방법 및 이를 수행하는 전자제어 파워 스티어링 시스템에 관한 것이다. 본 전자제어 파워 스티어링 시스템의 에러감지방법은, 차량의 속도를 소정 시간동안 일정 시간을 주기로 검출하는 과정과; 상기 차속센서에 의해 검출된 차량의 속도가 소정 시간동안 일정주기마다 미리 설정된 편차이상 증가된 경우 상기 안전모드를 동작시키는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 차속센서만을 이용하여 차량의 속도에러를 감지함으로써 차량용 전자제어 파워 스티어링 시스템 및 전자제어 파워 스티어링 시스템의 안전모드기능을 간단하게 동작시킬 수 있다. 또한, 단일의 센서의 신호만을 이용하므로 전자제어 파워 스티어링 시스템을 동작시키기 위한 속도감지 프로그램의 구현이 용이해진다.The present invention relates to an error detection method for operating a safety mode of an electronically controlled power steering system for a vehicle and an electronically controlled power steering system performing the same. The error detection method of the electronically controlled power steering system includes: detecting a speed of a vehicle at a predetermined time interval for a predetermined time; And operating the safety mode when the speed of the vehicle detected by the vehicle speed sensor is increased by more than a predetermined deviation every predetermined period for a predetermined time. Accordingly, by detecting the speed error of the vehicle using only the vehicle speed sensor, the safety mode functions of the electronic control power steering system and the electronic control power steering system for the vehicle can be easily operated. In addition, since only the signal of a single sensor is used, it is easy to implement a speed sensing program for operating the electronically controlled power steering system.
Description
본 발명은 전자제어 파워 스티어링 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 차속을 감지하여 안전모드를 동작시키는 에러감지방법 및 이를 수행하는 전자제어 파워 스티어링 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an electronically controlled power steering system, and more particularly, to an error detecting method for operating a safety mode by sensing a vehicle speed of a vehicle and an electronically controlled power steering system performing the same.
운전자의 바람직한 조타력은 주행 조건에 따라 변화하여 공회전이나 저속주행 중에서는 가벼운 조타력이 적용되고, 고속영역에서는 안정성을 얻을 수 있는 적당히 무거운 조타력이 좋다. The driver's preferred steering force changes according to the driving conditions, and light steering force is applied during idling or low speed driving, and moderately heavy steering force for obtaining stability in the high speed range is good.
이를 구현하기 위해 가벼운 핸들 조작력으로 자동차를 선회할 수 있도록 엔진으로 구동하는 유압펌프의 유압을 동력원으로 하는 배력 조향장치의 전자제어 방식(EPS: Electronic power steering)이 있다. In order to realize this, there is an electronic power steering (EPS) of a power steering system which uses hydraulic pressure of a hydraulic pump driven by an engine to turn a vehicle with a light steering wheel operating force.
EPS(Electronic power steering)는 종래의 파워 스티어링 기능에 전자제어 기술 적용을 추가한 것으로서, 기어 박스의 입력축에 설치된 반력 플런저 (Reaction plunger)에 작용하는 유압을 제어함으로써 조향력에 대한 유압특성을 차속에 따라 변화시켜 차속 및 조향 상태에 따라 적절한 조향 특성을 얻을 수 있게 한 시스템이다. Electronic power steering (EPS) adds the application of electronic control technology to the conventional power steering function, and controls the hydraulic pressure acting on the reaction force plunger installed on the input shaft of the gearbox to adjust the hydraulic characteristics of the steering force according to the vehicle speed. It is a system that can be changed to obtain proper steering characteristics according to the vehicle speed and steering state.
EPS의 제어방법에는 기계식 제어와 전자제어식 제어가 있으며 종류는 다음과 같다. 파워스티어링로의 공급 유량을 제어하는 속도감응식(유량제어식) 파워스티어어링, 실린더의 유효 작동 압력으로 제어하는 실린더 바이패스 제어식 파워스티어링, 유압 반력기구에 작용하는 압력으로 제어하는 유압 반력제어식 파워스티어링, 파워스티어링 제어밸브의 발생 압력으로 제어하는 밸브 특성 제어식 파워스티어링이 있다.EPS control methods include mechanical control and electronic control. Velocity-sensitive (steering flow) power steering to control the supply flow to the power steering furnace, cylinder bypass controlled power steering to control the effective working pressure of the cylinder, hydraulic reaction force controlled power steering to the pressure acting on the hydraulic reaction mechanism In addition, there is a valve characteristic controlled power steering that controls the generated pressure of the power steering control valve.
특히, 속도 감응식 파워 스티어링 방식은, 제어밸브가 발생하는 유압이 공급 유량의 제곱에 비례하는 특성에 착안하여 차속의 상승에 따라 파워스티어링에의 공급유량을 감소시켜 조타력을 제어하는 방식으로서, 속도 감응식 전자제어 파워 스티어링 시스템은 도 3에 도시된 바와 같이, 차속센서(110)와 스로틀 포지션 센서(Throttle Position Sensor:113)의 두 가지 센서의 신호를 입력받아 스로틀 포지션 센서(113)에서 감지된 공기유량이 30%이상이고 차속센서(110)으로부터의 차속신호가 없을 때 EPS 제어부(111)는 속도 감응식 전자제어 파워 스티어링 시스템의 안전모드를 동작시킨다.In particular, the speed-sensitive power steering method is a method of controlling the steering force by reducing the supply flow rate to the power steering as the vehicle speed rises, paying attention to the characteristic that the hydraulic pressure generated by the control valve is proportional to the square of the supply flow rate. As shown in FIG. 3, the speed-sensitive electronically controlled power steering system receives signals from two sensors, a vehicle speed sensor 110 and a throttle position sensor 113, and detects the signals from the throttle position sensor 113. When the air flow rate is 30% or more and there is no vehicle speed signal from the vehicle speed sensor 110, the EPS control unit 111 operates the safety mode of the speed-sensitive electronic control power steering system.
그런데, 종래의 속도 감응식 전자제어 파워 스티어링 시스템을 작동시키기 위해 차속센서와 스로틀 포지션 센서의 두 가지 신호를 입력받기 때문에 두 가지 신호용 와이어링 단선 등의 문제로 스티어링 시스템 전체에 문제가 생길 수 있으며, 스티어링 시스템은 안전부품이기 때문에 문제 발생시 회사차원에서 심각한 문제가 야기된다. 그리고, EPS의 안전모드는 두 가지 신호를 연산하여 제어하기 때문에 프로그램상의 난이성 또한 증대된다.However, since two signals of the vehicle speed sensor and the throttle position sensor are input to operate the conventional speed sensitive electronically controlled power steering system, the entire steering system may be troubled due to problems such as wiring disconnection for two signals. Because the steering system is a safety component, serious problems can arise at the company level when problems arise. In addition, since the EPS safety mode calculates and controls two signals, program difficulty is also increased.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 차속센서만을 이용하여 차량의 속도에러를 감지함으로써 차량용 전자제어 파워 스티어링 시스템 및 전자제어 파워 스티어링 시스템의 안전모드기능을 간단하게 동작시키는 차량의 속도감지방법을 제공함에 그 목적이 있다. Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, a vehicle that simply operates the safety mode functions of the electronic control power steering system and electronic control power steering system for the vehicle by detecting the speed error of the vehicle using only the vehicle speed sensor. The purpose of this method is to provide a speed detection method.
또한, 단일 센서의 신호만을 이용하여 전자제어 파워 스티어링 시스템을 동작시키기 위한 속도감지 프로그램을 용이하게 구현하도록 하는 것이다. In addition, it is to easily implement a speed detection program for operating the electronically controlled power steering system using only a signal of a single sensor.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차량용 전자제어 파워 스티어링 시스템의 안전모드를 동작시키기 위한 에러감지방법에 있어서, 차량의 속도를 소정 시간동안 일정 시간을 주기로 검출하는 과정과; 상기 차속센서에 의해 검출된 차량의 속도가 소정 시간동안 일정주기마다 미리 설정된 편차이상 증가된 경우 상기 안전모드를 동작시키는 과정을 포함하는 것에 의해 달성된다.According to an aspect of the present invention, there is provided an error detecting method for operating a safety mode of an electronically controlled power steering system for a vehicle, the method including: detecting a speed of a vehicle at a predetermined time period; And when the speed of the vehicle detected by the vehicle speed sensor is increased by more than a predetermined deviation every predetermined period for a predetermined time.
여기서, 상기 안전모드를 동작시키는 과정은, 현재 검출된 속도를 상기 일정 시간이전에 검출된 이전검출속도와 비교하여 속도차를 산출하는 과정과; 상기 속도차가 미리 설정된 편차를 초과하는 횟수를 카운트하는 과정과; 상기 카운트한 횟수가 연속적으로 증가하여 미리 설정된 에러횟수를 초과하는지 판단하는 과정을 포함하는 상기 에러횟수를 초기화하여 저장하는 과정을 포함하는 것이 바람직하다.The operation of the safe mode may include: calculating a speed difference by comparing a currently detected speed with a previous detection speed detected before the predetermined time; Counting a number of times the speed difference exceeds a preset deviation; It is preferable to include the step of initializing and storing the error frequency including the step of determining whether the count is continuously increased to exceed a preset error number.
그리고, 상기 현재 검출된 속도에서 이전 검출된 속도를 차감하여 속도차의 절대값을 산출하는 과정과; 상기 속도차의 절대값이 소정의 편차를 초과하는지 판단하는 과정과; 상기 판단결과 상기 절대값이 상기 편차보다 큰 경우 상기 속도차가 양의 값인지 음의 값인지 판단하는 과정과; 상기 속도차가 양의 값이면 이전 검출속도에 상기 편차를 합하여 상기 이전검출속도로서 저장하고 상기 에러횟수를 '1'증가시키는 과정과; 상기 현재속도를 검출하는 과정으로 리턴하는 과정을 포함하는 것이 바람직하다.Calculating an absolute value of a speed difference by subtracting a previously detected speed from the currently detected speed; Determining whether an absolute value of the speed difference exceeds a predetermined deviation; Determining whether the speed difference is a positive value or a negative value when the absolute value is greater than the deviation as a result of the determination; If the speed difference is a positive value, adding the deviation to a previous detection speed and storing it as the previous detection speed and increasing the error count by '1'; It is preferable to include the step of returning to the process of detecting the current speed.
그러나, 상기 속도차가 음의 값이면 이전 검출속도에서 상기 편차를 차감한 후 절대값을 취해 상기 이전검출속도로서 저장하고 상기 에러횟수를 '1'증가시키는 과정과; 상기 현재속도를 검출하는 과정으로 리턴하는 과정을 더 포함하는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 속도차의 절대값이 소정의 편차를 초과하는지 판단한 결과 상기 절대값이 상기 편차보다 작은 경우 현재 검출된 속도를 이전검출속도로서 저장하고 상기 에러횟수를 '1'만큼 차감시키는 과정과; 상기 현재속도를 검출하는 과정으로 리턴하는 과정을 더 포함하는 것이 바람직하다. However, if the speed difference is a negative value, subtracting the deviation from the previous detection speed, taking an absolute value, storing the absolute value as the previous detection speed, and increasing the error count by '1'; The method may further include returning to the process of detecting the current speed. Here, if it is determined that the absolute value of the speed difference exceeds a predetermined deviation, storing the currently detected speed as a previous detection speed and subtracting the error count by '1' when the absolute value is less than the deviation; The method may further include returning to the process of detecting the current speed.
여기서, 차량에 마련된 이그니션 스위치를 오프한 후 재시동시에 안전모드가 해제되는 과정을 더 포함하여 상기 안전모드를 해제할 수 있다. Here, the safety mode may be released by further turning off the ignition switch provided in the vehicle and then restarting the safety mode.
한편, 상기 목적은, 본 발명의 다른 견지에 따르면, 안전모드 기능을 갖는 차량용 전자제어 파워 스티어링 시스템에 있어서, 차속센서와, 상기 차속센서에 의해 검출된 속도가 소정 시간동안 일정주기마다 미리 설정된 편차이상 증가된 경우 상기 안전모드를 동작시키는 제어부를 포함하는 차량의 전자제어 파워 스티어링 시스템에 의해서도 달성될 수 있다.On the other hand, the above object, according to another aspect of the present invention, in the electronically controlled power steering system for a vehicle having a safety mode function, the vehicle speed sensor and the speed detected by the vehicle speed sensor is a predetermined deviation for a predetermined period of time for a predetermined period In the case of the above increase, it may be achieved by an electronically controlled power steering system of a vehicle including a control unit for operating the safe mode.
상기 제어부는 상기 이상신호 감지시에 상기 차속센서에서 검출된 속도를 상기 일정 시간이전에 검출된 이전검출속도와 비교하여 속도차를 산출하고 상기 속도차가 미리 설정된 편차를 초과하는 횟수를 카운트하여, 상기 카운트한 횟수가 미리 설정된 에러횟수를 초과하면 상기 안전모드를 동작시키는 것이 바람직하다. The control unit calculates a speed difference by comparing the speed detected by the vehicle speed sensor with a previous detection speed detected before the predetermined time when the abnormal signal is detected, and counts the number of times the speed difference exceeds a preset deviation. It is preferable to operate the safe mode when the number of counts exceeds a preset number of errors.
여기서, 상기 카운트한 횟수는 연속적으로 증가되는 것이 바람직하다.Here, the count is preferably increased continuously.
이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 속도감응식 전자제어 파워 스티어링 시스템의 구성도이다. 전자제어 파워 스티어링 시스템은 클러치 내의 속도계에 부착된 차속센서(10)와, 차속센서(10)에서 검출된 속도신호를 받아 조향동작을 제어하는 제어부(11)와, 차속센서(10)에서 검출된 속도를 일정 시간간격마다 저장하기 위한 저장부(12)로 구성된다. 1 is a block diagram of a speed-sensitive electronic control power steering system according to the present invention. The electronically controlled power steering system includes a vehicle speed sensor 10 attached to a speedometer in the clutch, a control unit 11 for controlling a steering operation by receiving a speed signal detected by the vehicle speed sensor 10, and a vehicle speed sensor 10. And a storage unit 12 for storing the speed at regular time intervals.
제어부(11)는 일반적으로 알려진 ECU(Electronic Control Unit)이며, 입력부의 조향각 센서 및 차속센서(10)의 신호를 기초로 하여 출력요소인 유량제어밸브의 전류를 적절히 제어하는 기능을 하며, 저속시는 많은 전류를 그리고 고속시는 적은 전류를 보내어 유량제어밸브의 상승 및 하강을 제어한다.The control unit 11 is a commonly known ECU (Electronic Control Unit), and functions to appropriately control the current of the flow control valve as an output element based on the signals of the steering angle sensor and the vehicle speed sensor 10 of the input unit. The large current draws high current and the small current at high speed to control the rise and fall of the flow control valve.
본 발명에 따라 제어부(11)는 속도 감응식 전자제어 파워 스티어링 시스템을 작동시키기 위해 차속센서(10)의 신호만을 입력받아 입력된 속도신호를 비교하여 속도에러를 검출하여 안전모드를 구동시킨다. 그러나, 이러한 단일신호 입력의 안전성을 위해 후술할 도 2에 도시된 제어순서로 동작되는 안전모드 구동 프로그램을 적용한다. 안전모드 구동 프로그램은 예들 들어 0.2초 동안의 속도변화가 소정의 편차(28km/h)를 두고 연속적으로 5번 반복될 때, 즉 비정상적인 차속신호가 1초 이상 입력될 때 안전모드로 진입하고, 이그니션 스위치(미도시)를 오프한 후 재시동시에 안전모드를 해제한다. According to the present invention, the control unit 11 receives only the signal of the vehicle speed sensor 10 to operate the speed-sensitive electronic control power steering system, compares the input speed signal, detects a speed error, and drives a safe mode. However, for the safety of such a single signal input, a safe mode driving program operated in the control sequence shown in FIG. 2 to be described later is applied. The safe mode drive program enters the safe mode, for example, when the speed change for 0.2 seconds is repeated five times in succession with a predetermined deviation (28 km / h), that is, when an abnormal vehicle speed signal is input for 1 second or more. Turn off the switch (not shown) and release the safe mode when restarting.
도 2는 본 발명에 따른 전자제어 파워 스티어링 시스템의 에러감지방법의 제어순서도이다. 도 3을 참조하여 안전모드로 진입할 조건을 설명하면 다음과 같다. 도 3에 도시된 바와 같이, S0단계에서, 제어부(11)는 차속 센서(10)를 체크하여 최대속도(140km/h)이하이면, S1단계에서 에러횟수를 '0'으로 초기화하고 최대속도(140km/h)를 5로 나누어 에러감지를 위한 속도증가값으로서 편차(28km/h)를 설정한다. S2단계에서, 0.2초 후 차속센서(10)의 속도를 검출한 다음, S3단계에서 현재속도에서 이전속도를 차감하여 속도차를 산출한다. S4단계에서, 현재속도에서 이전속도를 차감한 속도차를 절대값으로 변환하여 상기 절대값이 상기 편차(28km/h)이상인지 판단한다. 판단결과 상기 절대값이 상기 편차(28km/h)이상이면 S5단계에서, 속도차가 '0'보다 큰지 비교하여, 양의 값인지 음의 값인지 판단한다. 속도차가 양의 값이면, S6단계에서 이전속도에 편차(28km/h)를 합하여 새로운 이전속도를 설정한다. 2 is a control flowchart of an error detection method of the electronic control power steering system according to the present invention. Referring to Figure 3 describes the conditions to enter the safe mode as follows. As shown in FIG. 3, in step S0, the controller 11 checks the vehicle speed sensor 10 and if the maximum speed is less than or equal to 140 km / h, in step S1, the error count is initialized to '0' and the maximum speed ( Divide 140 km / h by 5 to set the deviation (28 km / h) as the speed increase value for error detection. In step S2, the speed of the vehicle speed sensor 10 is detected after 0.2 seconds, and then, in step S3, the speed difference is calculated by subtracting the previous speed from the current speed. In step S4, the speed difference obtained by subtracting the previous speed from the current speed is converted into an absolute value to determine whether the absolute value is greater than or equal to the deviation (28 km / h). As a result of the determination, if the absolute value is greater than or equal to the deviation (28 km / h), in step S5, it is determined whether the speed difference is greater than '0', and whether it is a positive value or a negative value. If the speed difference is a positive value, a new transfer speed is set by adding a deviation (28 km / h) to the transfer speed in step S6.
반면, S6단계의 판단결과 속도차가 음의 값이면, S7단계에서 제어부는 현재속도가 '0'인지 판단하여 현재속도가 '0'이 아니면 S8단계에서 이전속도에서 편차(28km/h)를 차감한 값에 절대값을 취해 새로운 이전속도로 설정한다. S9단계에서 에러횟수가 '5'인지 체크하여 에러횟수가 '5'이면 안전모드를 구동시킨다. 그러나, 에러횟수가 '5'가 아니면 S10단계에서 에러횟수를 '1' 증가시키고, 0.2초 후 현재속도를 검출하는 S2단계로 리턴한다. On the other hand, if the speed difference is negative as a result of the determination in step S6, the control unit determines whether the current speed is '0' in step S7, and if the current speed is not '0', the deviation (28km / h) is subtracted from the previous speed in step S8. Take the absolute value of one value and set it to the new transfer speed. In step S9, if the error count is '5' and the error count is '5', the safe mode is driven. However, if the error count is not '5', the error count is increased by '1' at step S10, and after 0.2 seconds, the process returns to step S2 where the current speed is detected.
한편, S7단계의 판단결과 현재속도가 '0'인 경우에는 차속센서가 단선되거나 차량이 정지된 것으로 간주하고 S9단계에서 에러횟수가 5인지 체크한다. 이는 일정시간동안 차속이 체크결과 에러횟수가 '5'이면 S11단계에서 안전모드를 구동시킨다. 한편, 에러횟수가 '5'가 아니면 S10단계에서 에러횟수를 '1' 증가시키고 0.2초후 현재속도를 검출하는 S2단계로 리턴한다. On the other hand, if the current speed is '0' as a result of the determination in step S7, the vehicle speed sensor is disconnected or the vehicle is stopped, and in step S9 it is checked whether the number of errors is five. This drives the safe mode in step S11 if the vehicle speed is checked for a certain time and the number of errors is '5'. On the other hand, if the error count is not '5', the error count is increased to '1' in step S10 and returned to step S2 for detecting the current speed after 0.2 seconds.
한편, 이전속도에서 편차(28km/h)를 차감한 값의 절대값이 편차(28km/h)보다 작으면, S12단계에서 현재속도를 이전속도로 치환한 다음 S13단계에서 에러횟수가 '0'인지 체크한다. 체크결과 에러횟수가 '0'이 아니면 S14단계에서 에러횟수를 '1' 차감시킨 다음 0.2초 후 현재속도를 검출하는 S2단계로 리턴한다. 그리고, 에러횟수가 '0'인 경우에도 0.2초 후 현재속도를 검출하는 S2단계로 리턴한다. On the other hand, if the absolute value of the value obtained by subtracting the deviation (28km / h) from the previous speed is smaller than the deviation (28km / h), replace the current speed with the previous speed in step S12 and then set the error count to '0' in step S13. Check if it is. If the error count is not '0', the error count is subtracted from '1' in step S14, and then returned to step S2 for detecting the current speed after 0.2 seconds. If the error count is '0', the controller returns to step S2 of detecting the current speed after 0.2 seconds.
이러한 구성에 의하여, 차속센서에 의해 소정 시간동안 주기적으로 검출하고 검출한 속도가 미리 설정된 속도증가값이상 연속해서 증가하는 경우 속도에러로 판단하여 속도 감응식 전자제어 파워 스티어링 시스템의 안전모드를 구동시킬 수 있다.With this arrangement, if the speed detected by the vehicle speed sensor periodically for a predetermined time increases continuously over a preset speed increase value, it is judged as a speed error to drive the safety mode of the speed-sensitive electronic control power steering system. Can be.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 차속센서만을 이용하여 차량의 속도에러를 감지함으로써 차량용 전자제어 파워 스티어링 시스템 및 전자제어 파워 스티어링 시스템의 안전모드기능을 간단하게 동작시킬 수 있다. 또한, 단일의 센서의 신호만을 이용하므로 전자제어 파워 스티어링 시스템을 동작시키기 위한 속도감지 프로그램의 구현이 용이해진다.As described above, according to the present invention, the safety mode function of the electronically controlled power steering system and the electronically controlled power steering system for a vehicle can be easily operated by detecting a speed error of the vehicle using only the vehicle speed sensor. In addition, since only the signal of a single sensor is used, it is easy to implement a speed sensing program for operating the electronically controlled power steering system.
도 1은 본 발명에 적용되는 전자제어 파워 스티어링 시스템의 제어구성도,1 is a control block diagram of an electronically controlled power steering system applied to the present invention,
도 2는 본 발명에 따른 전자제어 파워 스티어링 시스템의 에러감지방법의 제어순서도, 2 is a control flowchart of an error detection method of the electronic control power steering system according to the present invention;
도 3은 종래의 전자제어 파워 스티어링 시스템의 제어구성도,3 is a control block diagram of a conventional electronic control power steering system,
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>
10 : 차속센서 11 : EPS제어부10: vehicle speed sensor 11: EPS controller
12 : 저장부 12: storage unit
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| KR970001031A (en) * | 1995-06-29 | 1997-01-21 | 김주용 | Speed sensitive power steering control device for vehicles and its control method |
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- 2004-04-23 KR KR10-2004-0028192A patent/KR100535117B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (5)
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