KR100794936B1 - 토크 센서를 이용한 조향의 오동작을 방지하는 방법 및그를 이용한 전동식 조향 장치 - Google Patents

토크 센서를 이용한 조향의 오동작을 방지하는 방법 및그를 이용한 전동식 조향 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 토크 센서를 이용한 조향의 오동작을 방지하는 방법 및 전동식 조향 장치에 관한 것이다.
본 발명은 전동식 조향장치에 있어서, 조향휠의 회전에 따른 입력축 및 출력축의 상대 회전 변위를 감지한 토크 값을 출력하는 토크 센서; 및 엔진 오프 신호를 수신한 경우 기 설정한 일정 시간 경과 후 상기 토크 센서로부터 상기 토크 값을 수신하여 상기 토크 값이 기준 토크 값을 초과하는지의 여부를 확인하고, 확인 결과 상기 기준 토크 값을 초과하는 경우, 상기 토크 값에 페일이 발생한 것으로 판단하여 페일-세이프 로직(Fail-Safe Logic)을 동작하도록 제어하는 ECU를 포함하는 것을 특징으로 하는 토크 센서를 이용한 조향의 오동작을 방지하는 전동식 조향장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 종래 주행중 토크 센서 이상에 의한 페일 세이프 로직이 수행되어 갑자기 보조 조향력 제공이 중단됨으로써 운전자가 위험에 빠지는 문제를 극복할 수 있는 효과 및 토크 센서의 불량 여부에 따른 페일-세이프 로직의 동작을 신뢰성 있게 판단할 수 있는 효과가 있다.
토크 센서, 오동작, 전동식 조향장치, 페일 발생 횟수, 기준 페일 횟수

Description

토크 센서를 이용한 조향의 오동작을 방지하는 방법 및 그를 이용한 전동식 조향 장치{Method for Preventing Malfunction of Steering by Using Torque Sensor and Electric Power Steering Apparatus Using the Same}
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엔진 오프시 토크 값을 이용한 조향의 오동작을 방지하는 전동식 조향 시스템의 개략적인 블럭 구성도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엔진 오프시 토크 값을 이용한 토크 센서의 페일을 감지하는 방법을 설명하기 위한 순서도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엔진 오프시 토크 센서의 페일이 연속적으로 발생하는지의 여부를 감지하는 방법을 설명하기 위한 순서도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엔진 오프시 토크 센서의 페일이 연속적으로 발생하지 않는 경우 페일 발생 횟수를 리셋하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
110: 토크 센서 112: 엔진속 센서
114: 경고등 120: ECU
130: 모터
본 발명은 토크 센서를 이용한 조향의 오동작을 방지하는 방법 및 전동식 조향 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 자동차가 엔진 오프(Off) 상태에서 토크 센서로부터 출력되는 토크 값을 수신하여 토크 값이 기준 토크 값 이상인 경우 토크 센서의 페일이 발생한 것으로 판단하여 페일-세이프 로직을 동작하는 전동식 조향장치를 제공하는 한편, 자동차가 엔진 오프(Off) 상태에서 운전자가 실수로 핸들을 움직이거나, 애들이 장난삼아 핸들을 움직인 경우 토크 센서로부터 출력되는 토크 값이 정상임에도 불구하고 토크 센서에 페일이 발생한 것으로 판단하는 것을 방지하기 위해 토크 값이 기준 토크 값 이상인 경우 페일 발생 횟수를 증가시키고 페일 발생 횟수가 기준 발생 횟수 이상인 경우 페일-세이프 로직을 동작하는 전동식 조향장치에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 동력 보조 조향장치로는 유압 펌프의 유압을 이용한 유압식 조향장치(Hydraulic Power Steering Apparatus)가 사용되고 있지만, 1990년대 이후 전동 모터를 이용한 전동식 조향장치(Electric Power Steering Apparatus)가 점차로 보편화되어 가고 있다.
기존의 유압식 조향장치는 동력을 보조해 주는 동력원인 유압 펌프가 엔진에 의해 구동되어 조향휠의 회전 여부와 관계없이 항상 에너지를 소모하는 데 비해서 전기식 조향장치는 조향휠이 회전하여 토크가 발생되면 전기 에너지로 구동되는 모터가 조향 보조 동력을 제공한다. 따라서 전동식 조향장치를 사용하는 경우 유압식 조향장치에 비해 차량의 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.
일반적인 전동식 조향장치는 차속 센서, rpm 센서, 조향각 센서 및 토크 센서 등의 각종 센서로부터 각종 신호를 수신한 후 소정의 알고리즘에 따라 페일(Fail)을 판단한 경우 페일-세이프 로직(Fail-Safe Logic)을 동작하여 모터의 구동을 정지하도록 제어하는 기능을 수행하였다. 여기서, 페일-세이프 로직은 센서 등의 오동작으로 인하여 비정상 상태로 판단되는 경우 조향을 제어하는 모터의 구동을 중지시키거나 변경시키는 동작을 수행하는 로직(Logic)을 의미한다.
종래의 전동식 조향장치의 일반적인 예를 들어보면, 운전자가 자동차의 시동을 켜고 주행중에 핸들을 회전시키면 핸들 회전에 따라 조향휠이 회전하게 되고, 토크 센서는 조향휠의 회전에 따른 입력축 및 출력축의 상대 회전 변위를 감지하여 전기적 신호를 생성하고 ECU로 전송하며, 차속 센서는 차속을 감지하여 감지된 차속에 비례하는 전기적 신호를 생성하여 ECU로 전송한다.
ECU(Electronic Control Unit)는 토크 센서 및 차속 센서로부터 수신한 신호를 결합하여 하나의 테이블 형식의 표를 생성한다. 즉, 차속이 0 Km/h 일 때의 토크 센서의 신호가 5.26 mA 인 경우부터 ECU는 모터로 전류를 전송하도록 제어하며, 토크 센서의 신호가 6.28 mA 이상이 되면 ECU는 모터로 모터의 최대 전류인 45 A를 적용하도록 제어한다. 이때, 토크 센서의 신호가 더 높게 출력되더라도 모터의 최대 전류는 변하지 않게 된다. 하지만, 차속이 점차 상승하게 되면 그에 따라 모터를 제어하는 전류 값은 변하게 되며, 기설정된 특성표에 따라 일정 속도(120 Km/h)의 속도에 도달하면 그에 따라 모터로 일정 전류(12 A)를 전송하도록 제어하는 것 이 일반적인 전동식 조향장치이다.
즉, 종래의 전동식 조향장치는 운전자가 시동을 켜고 주행중에 토크 센서 및 차속 센서를 이용하여 차량의 종합적인 주행 상태를 파악하여 모터의 구동을 제어하며, 토크 센서 및 차속 센서로부터 수신한 신호를 결합하여 생성한 테이블 형식의 표가 기 설정된 특성표에 부합되지 않는 경우 페일이 발생한 것으로 판단하고 페일-세이프 로직을 동작하여 모터의 구동을 정지하였다.
하지만, 종래의 전동식 조향장치는 시동이 온(On)된 상태에서만 페일 여부를 판단하므로, 운전자가 주행중에 커브길이 많은 산길로 진입하거나 급커브인 내리막길로 진입한 경우, 토크 센서에 단락이 발생하거나 노이즈가 유입되어 정상적인 신호 출력이 되지 않는 경우, 전동식 조향장치의 ECU는 페일이 발생하였다고 판단하여 페일-세이프 로직을 동작하게 되고, 그에 따라 전동식 조향장치는 모터의 구동을 정지하게 된다. 따라서, 운전자는 갑자기 커브길에 진입한 경우 평상시 핸들을 회전하던 힘으로 핸들을 조향하는 경우 조향이 잘 이루어지지 않게 되며, 그에 따라 운전자는 당황하게 되고 사고를 유발할 확률이 높게 된다.
따라서, 운전자가 시동을 오프(Off)한 상태에서도 토크 센서에서 출력되는 신호를 감지하여 토크 센서의 이상 여부를 판단하고, 이상이 있는 경우 페일-세이프 로직을 동작하는 전동식 조향장치가 제공되는 경우, 운전자는 주행을 위해 시동을 온(On)한 상태에서 전동식 조향장치에 문제가 있음을 바로 인지할 수 있어 주행중의 사고 위험성을 낮출 수 있으나, 아직까지 이러한 조향장치는 제공되지 않고 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 자동차가 엔진 오프(Off) 상태에서 토크 센서로부터 출력되는 토크 값을 수신하여 토크 값이 기준 토크 값 이상인 경우 토크 센서의 페일이 발생한 것으로 판단하여 페일-세이프 로직을 동작하는 전동식 조향장치를 제공하는 한편, 자동차가 엔진 오프(Off) 상태에서 운전자가 실수로 핸들을 움직이거나, 애들이 장난삼아 핸들을 움직인 경우 토크 센서로부터 출력되는 토크 값이 정상임에도 불구하고 토크 센서에 페일이 발생한 것으로 판단하는 것을 방지하기 위해 토크 값이 기준 토크 값 이상인 경우 페일 발생 횟수를 증가시키고 페일 발생 횟수가 기준 발생 횟수 이상인 경우 페일-세이프 로직을 동작하는 전동식 조향장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 전동식 조향장치에 있어서, 조향휠의 회전에 따른 입력축 및 출력축의 상대 회전 변위를 감지한 토크 값을 출력하는 토크 센서; 및 엔진 오프 신호를 수신한 경우 기 설정한 일정 시간 경과 후 상기 토크 센서로부터 상기 토크 값을 수신하여 상기 토크 값이 기준 토크 값을 초과하는지의 여부를 확인하고, 확인 결과 상기 기준 토크 값을 초과하는 경우, 상기 토크 값에 페일이 발생한 것으로 판단하여 페일-세이프 로직(Fail-Safe Logic)을 동작하도록 제어하는 ECU를 포함하는 것을 특징으로 하는 토크 센서를 이용한 조향의 오동작을 방지하는 전동식 조향장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 목적에 의하면, ECU(Electronic Control Unit)가 토크 센서를 이용하여 조향의 오동작을 감지하는 방법에 있어서, (a) 엔진 오프 신호를 수신하는 단계; (b) 기 설정된 일정 시간이 도래하였는지의 여부를 확인하는 단계; (c) 상기 단계 (b)의 확인 결과, 일정 시간이 도래한 경우 상기 토크 센서로부터 출력되는 토크 값을 수신하는 단계; (d) 상기 토크 값이 기준 토크 값을 초과하는지의 여부를 확인하는 단계; (e) 상기 단계 (d)의 확인 결과, 상기 기준 토크 값을 초과하는 경우, 상기 토크 값에 페일이 발생한 것으로 판단하는 단계; 및 (f) 페일-세이프 로직(Fail-Safe Logic)을 동작하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 토크 센서를 이용한 조향의 오동작을 방지하는 방법을 제공한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엔진 오프시 토크 값을 이용한 조향의 오동작을 방지하는 전동식 조향 시스템의 개략적인 블럭 구성도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 토크 센서를 이용한 조향의 오동작을 방지하는 전동식 조향 시스템은 토크 센서(110), 엔진속 센서(112), 경고등(114), ECU(120) 및 모터(130)를 포함한다.
토크 센서(Torque Sensor)(110)는 조향휠의 회전에 따른 입력축 및 출력축의 상대 회전 변위를 감지한 토크 값을 출력하는 기능을 수행한다. 즉, 운전자를 조향을 하는 경우 조향휠의 회전에 따라 토크 센서(110)에서 출력되는 토크 값은 높아지게 되며, 운전자가 자동차의 엔진을 오프(Off)한 경우에는 통상 운전자가 그에 대한 조향을 수행하지 않을 것이므로 토크 센서(110)에서는 최소한의 낮은 토크 값(이론적으로는 제로의 값)을 출력하게 된다.
엔진속 센서(112)는 차량의 속도를 감지하고, 감지된 차속에 대응하는 차속 펄스 값을 생성하여 ECU(120)로 전송하는 기능을 수행하며, 엔진속 센서(112)는 자동차의 시동시, 고속 및 급가속시 등 고출력을 요구할 때 엔진의 rpm을 감지하고, 감지된 엔진의 rpm에 대응하는 엔진속 신호를 생성하여 ECU(120)로 전송하는 기능을 수행하며, 엔진속 센서(112)는 엔진이 오프(Off) 된 경우 이를 감지하여 엔진 오프 신호를 생성한 후 ECU(120)로 전송하는 기능을 수행한다.
경고등(114)은 전동식 조향장치에 페일이 발생한 경우 ECU(120)로부터 경고램프 점등을 위한 제어 전류를 수신하고 경고등(114)의 경고 램프를 점등시켜 운전자에게 전동식 조향장치에 문제가 있음을 알리는 기능을 수행한다.
ECU(Electronic Control Unit)(120)는 메모리(122) 및 페일-세이프 로직(124)을 포함하며, 토크 센서(110)로부터 출력되는 토크 값을 수신하여 자동차의 주행 상태를 파악한 후 모터(130)에 흐르는 전류량을 조절함으로써 모터(130)의 구동을 제어하는 역할을 수행한다. 또한, ECU(120)는 엔진속 센서(112)로부터 엔진속 신호를 수신하여 자동차의 주행 상태를 파악한 후 모터(130)에 흐르는 전류량을 조절함으로써 모터(130)의 구동을 제어하는 역할을 수행한다.
메모리(122)는 ECU(120)의 동작에 필요한 데이터들을 저장하기 위한 저장 매체로서, 데이터를 저장하기 위한 비휘발성 메모리 등을 포함한다. 여기서, 비휘발성 메모리는 바이트(Byte) 단위로 내용을 수정할 수 있는 EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory) 또는 블록(Block) 단위로 내용을 수정할 수 있는 플래시 메모리(Flash Memory) 등이 될 수 있다. 또한, 메모리(122)는 페일 발생 횟수 데이터(N), 전동식 조향장치에서 발생하는 페일의 코드(종류) 등을 저장하는 기능을 수행한다.
페일-세이프 로직(124)은 ECU(120)가 토크 센서(110) 및 엔진속 센서(112)의 오동작으로 인하여 비정상 상태로 판단되는 경우 조향을 제어하는 모터(130)의 구동을 중지시키거나 변경시키는 동작을 수행하는 로직(Logic)을 의미한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 ECU(120)는 엔진속 센서(112)로부터 엔진 오프 신호를 수신한 이후 메모리(122)에 기 저장되어 있던 페일 발생 횟수 데이터(N)를 추출한다. 여기서, 페일 발생 횟수 데이터(N)는 엔진 오프(Off)시 토크 센서(110)에서 출력되는 토크 값이 기준 토크 값을 초과하는 경우의 발생 횟수를 누적 기록한 값으로서, 차량이 처음 출고시에는 0으로 세팅되며, ECU(120)에 의해 연속성이 있다고 판단되는 경우에만 누적 기록되며 연속성이 없다고 판단되는 경우 0으로 리셋되는 값이다. 이에 대해서는 아래에서 더 상세히 설명한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 ECU(120)는 기 설정된 일정 시간이 도래한 경우 토크 센서(110)에서 출력되는 토크 값을 수신하고, 수신한 토크 값이 기준 토크 값을 초과하는지의 여부를 확인한다. 여기서, 기준 토크 값은 차량이 엔진 오 프(Off)시 발생되는 일반적인 토크 값의 평균치를 의미하며 이론적으로 0이지만 실제로는 아주 작은 값을 가질 수 있으므로, 기준 토크 값은 0에 가까운 값이면서 오차 등으로 인한 오류를 방지할 수 있는 적절한 값을 가질 수 있다.
확인 결과, 토크 값이 기준 토크 값을 초과하는 경우, ECU(120)는 토크 센서(110)로부터 출력되는 토크 값에 페일이 발생한다고 판단하여 아래 수학식 1과 같이 페일 발생 횟수 데이터(N)에 1을 증가하여 메모리(122)에 갱신 저장한다. 즉, 페일 발생 횟수 데이터(N)가 0인 경우에는 0 + 1 이므로 N = 1로 갱신하여 저장하게 되고, 그때의 페일 발생 횟수 데이터(N)가 3인 경우에는 3 + 1 이므로 N = 4로 갱신하여 저장된다.
Figure 112006075985127-pat00001
Figure 112006075985127-pat00002
,
한편, 토크 값이 기준 토크 값을 초과하지 않는 경우, ECU(120)는 토크 센서(110)로부터 출력되는 토크 값에 페일이 발생하지 않은 것으로 판단하고, 그에 따라 지금까지 발생한 토크 값에 페일은 연속성이 없는 것(즉, 토크 센서(110)에 이상이 없는것)으로 간주하여 페일 발생 횟수 데이터(N)를 0으로 리셋하여 메모리(122)에 저장한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 ECU(120)는 페일 발생 횟수 데이터(N)가 기준 페일 횟수를 초과하는 경우 엔진 오프시 토크 센서(110)로부터 출력되는 토크 값에 페일이 연속적으로 발생한 것으로 간주하여 페일의 코드(종류)를 생성하여 메 모리(122)에 저장하고, 모터(130)로 구동을 정지하는 제어 명령을 전송하고, 경고등(140)으로 경고 램프를 점등하는 제어 전류를 전송하는 기능을 수행한다. 여기서, 기준 페일 횟수는 차량의 종류 또는 사용자의 선택에 따라 변경이 가능한 값이다. 즉, 기준 페일 횟수는 페일의 검출도를 높게 설정하고 싶은 경우 3 이하의 낮은 숫자를 적용할 수 있고, 페일의 검출도를 낮게 설정(즉, 페일 세이프 로직의 민감도를 높게 설정)하고 싶은 경우 3을 초과하는 숫자를 적용할 수 있다.
모터(130)는 ECU(120)로부터 전달된 제어 전류에 따라 조향을 원활하게 하기 위한 보조 동력을 생성하여 전달하는 기능을 수행하며, ECU(120)로부터 구동을 정지하는 제어 명령을 수신한 경우 구동을 정지하는 기능을 수행한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엔진 오프시 토크 값을 이용한 토크 센서의 페일을 감지하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
자동차의 엔진이 오프된 경우 엔진속 센서(112)는 이를 감지하여 엔진 오프 신호를 생성하여 전송하면, ECU(120)는 엔진속 센서(112)로부터 엔진 오프 신호를 수신한다(S210).
ECU(120)는 기 설정된 일정 시간이 도래하였는지의 여부를 확인한다(S220).
단계 S220의 확인 결과, 기 설정된 일정 시간이 도래한 경우 ECU(120)는 토크 센서(110)로부터 토크 값을 수신하고(S230), 수신한 토크 값이 기준 토크 값을 초과하는지의 여부를 확인한다(S240). 여기서, 기준 토크 값은 엔진 오프(Off)시 발생되는 일반적인 토크 값의 평균치를 의미하며 0에 가까운 값이면서 오차 등으로 인한 오류를 방지할 수 있는 적절한 값을 가질 수 있다.
단계 S240의 확인 결과, 기준 토크 값을 초과하는 경우 ECU(120)는 토크 센서(110) 발생한 것으로 판단한다(S250). 즉, 엔진 오프(Off)된 상태에서 기준 토크 값을 초과하는 토크 값이 발생하게 되면, ECU(120)는 엔진이 오프 상태이므로 운전자는 조향 의지가 없는 것으로 간주하고, 토크 센서(110)에 페일이 발생한 것으로 간주하게 된다.
ECU(120)는 페일의 코드(종류)를 생성하여 메모리(122)에 저장(S260)함과 동시에 페일-세이프 로직(124)을 동작하여 모터(130)로 구동을 정지하는 제어 명령을 전송하고(S270), 경고등(140)으로 램프를 점등하는 제어 전류를 전송한다(S280).
한편, 윗 실시예에 의하면 운전자가 엔진이 오프된 차에서 자면서 뒤척이다가 발로 핸들을 움직이거나 애들이 장난삼아 핸들을 움직인 경우에도 기준 토크 값을 초과하는 토크 값이 발생하게 되며, 이런 경우 토크 센서(110)가 정상임에도 불구하고 페일-세이프 로직(124)이 작동하는 문제가 발생하며 이를 해결하기 위한 다른 실시예를 도 3을 통해 자세히 설명하도록 하겠다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엔진 오프시 토크 센서의 페일이 연속적으로 발생하는지의 여부를 감지하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
자동차의 엔진이 오프된 경우 엔진속 센서(112)는 이를 감지하여 엔진 오프 신호를 생성하여 전송하면, ECU(120)는 엔진속 센서(112)로부터 엔진 오프 신호를 수신한다(S310).
ECU(120)는 메모리(122)로부터 페일 발생 횟수 데이터(N)를 추출한다(S320). 여기서, 페일 발생 횟수 데이터(N)는 엔진 오프(Off)시 토크 센서(110)로부터 출력 되는 토크 값이 기준 토크 값을 초과하는 경우의 발생 횟수를 누적 기록한 값으로서, 차량이 처음 출고시에는 0으로 세팅되는 값이다.
ECU(120)는 기 설정된 일정 시간이 도래하였는지의 여부를 확인한다(S330).
단계 S330의 확인 결과, 일정 시간이 도래한 경우, ECU(120)는 토크 센서(110)로부터 출력되는 토크 값을 수신한다(S340).
ECU(120)는 수신한 토크 값이 기준 토크 값을 초과하는지의 여부를 확인한다(S350). 여기서, 기준 토크 값은 엔진 오프(Off)시 발생되는 일반적인 토크 값의 평균치를 의미하며 0에 가까운 값이면서 오차 등으로 인한 오류를 방지할 수 있는 적절한 값을 가질 수 있다.
단계 S350의 확인 결과, 토크 값이 기준 토크 값을 초과하는 경우ECU(120)는 토크 센서(110)로부터 출력되는 토크 값에 페일이 발생하였다고 판단하여 수학식 1과 같이 페일 발생 횟수 데이터(N)에 1을 증가하여 메모리(122)에 갱신 저장한다(S360). 즉, 운전자가 엔진이 오프된 차에서 자면서 몸을 뒤척이다가 핸들을 움직이거나 애들이 장난삼아 핸들을 움직인 경우에도 기준 토크 값을 초과하는 토크 값이 발생하게 되지만, ECU(120)는 엔진이 오프 되었으므로 운전자의 조향 의지가 없는 것으로 간주하고 토크 센서(110)에 페일이 발생한 것으로 판단하여 페일-세이프 로직(124)을 동작하는 문제를 해결하기 위한 방법으로 페일이 발생한 경우 페일 발생 횟수 데이터(N)에 1을 증가하여 메모리(122)에 갱신 저장하는 것이다.
다음으로, ECU(120)는 그때까지의 페일 발생 횟수 데이터(N)가 기준 페일 횟수를 초과하는지의 여부를 확인한다(S370). 즉, 토크 센서(110)에 아무 이상이 없 음에도 불구하고 ECU(120)에서 페일-세이프 로직(124)을 동작하는 경우 추후 운전자가 시동을 걸어 엔진이 온(On)되는 경우 모터(130)의 보조 동력이 제공되지 않아서 운전자가 불편을 겪는 것을 방지하기 위해 페일 발생 횟수 데이터(N)가 기준 페일 횟수를 초과하는 지의 여부를 확인하는 것이다.
단계 S370의 확인 결과, 페일 발생 횟수 데이터(N)가 기준 페일 횟수를 초과하지 않는 경우, ECU(120)는 페일 발생 횟수 데이터(N)를 메모리(122)에 저장하고, 단계 S320으로 돌아간다(S372)
한편, 단계 S370의 확인 결과, 페일 발생 횟수 데이터(N)가 기준 페일 횟수를 초과하는 경우 ECU(120)는 토크 센서(110)에 페일이 연속으로 발생한 것으로 판단한다(S380). 즉, ECU(120)는 페일의 연속성을 확인할 수 있어 운전자가 실수로 핸들을 움직인 경우 페일-세이프 로직을 동작하는 것을 방지할 수 있다.
ECU(120)는 페일의 코드(종류)를 생성하여 메모리(122)에 저장(S390)함과 동시에 페일-세이프 로직(124)을 동작하여 모터(130)로 구동을 정지하는 제어 명령을 전송하고, 경고등(140)으로 램프를 점등하는 제어 전류를 전송한다(S392).
그러나, 도 3과 같은 실시예를 이용하는 경우에는, 운전자가 시동 정지상태에서 잠을 자다가 실수로 핸들을 건드리거나 시동 정지 상태에서 유아들의 장난으로 인하여 핸들을 돌려서 기준 값을 초과하는 토크 값이 발생하는 이벤트가 가끔 일어나는 경우, 과거의 페일 발생 횟수 데이터가 계속하여 누적되기 때문에 불필요한 페일 세이프 동작이 수행될 수 있다는 단점이 있다. 즉, 예를 들면, 오늘 시동 정지상태에서 위와 같은 예외적인 이벤트가 발생하여 페일 발생 횟수 데이터가 1 상승하고, 다음날 또 그러한 이벤트가 발생하는 경우에 또 페일 발생 횟수 데이터가 증가되고, 이러한 과정이 반복되면 결국 토크 센서에는 아무런 문제가 없음에도 불구하고 과거의 페일 발생 횟수 데이터가 계속 누적됨으로써 불필요한 페일 세이프 동작이 수행될 수 있다는 것이다. 이러한 단점을 극복하기 위한 실시예가 도 4에 도시되어 있으며, 이에 대해서 설명한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엔진 오프시 토크 센서의 페일이 연속적으로 발생하지 않는 경우 페일 발생 횟수를 리셋하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
운전자가 자동차 시동을 끄게 되면, 엔진속 센서(112)는 엔진의 오프(Off)를 감지하여 엔진 오프 신호를 생성하고 ECU(120)로 전송한다.
ECU(120)는 엔진속 센서(112)로부터 엔진 오프 신호를 수신하고(S410), ECU(120)는 메모리(122)로부터 페일 발생 횟수 데이터(N)를 추출한다(S420). 여기서, 페일 발생 횟수 데이터(N)는 엔진 오프(Off)시 토크 센서(110)로부터 출력되는 토크 값이 기준 토크 값을 초과하는 경우의 발생 횟수를 누적 기록한 값으로서, 차량이 처음 출고시에는 0으로 세팅되는 값이다.
ECU(120)는 기 설정된 일정 시간이 도래하였는지의 여부를 확인한다(S430).
단계 S430의 확인 결과, 일정 시간이 도래한 경우, ECU(120)는 토크 센서(110)로부터 출력되는 토크 값을 수신한다(S440). 즉, 기 설정된 일정 시간을 3분으로 가정하면, ECU(120)는 메모리(122)로부터 최초의 페일 발생 횟수 데이터(N)를 추출한 후 3분이 지난 후 토크 센서(110)로부터 출력되는 토크 값을 다시 수신 하는 것이다.
ECU(120)는 수신한 토크 값이 기준 토크 값을 초과하는지의 여부를 확인한다(S450). 여기서, 기준 토크 값은 엔진 오프(Off)시 발생되는 일반적인 토크 값의 평균치를 의미하며 0에 가까운 값이면서 오차 등으로 인한 오류를 방지할 수 있는 적절한 값을 가질 수 있다.
단계 S450의 확인 결과, 토크 값이 기준 토크 값을 초과하지 않는 경우, ECU(120)는 토크 센서(110)로부터 출력되는 토크 값에 페일이 발생하지 않는 것으로 판단하고, 그에 따라 지금까지 발생한 토크 값에 페일은 연속성이 없는 것으로 간주하여 페일 발생 횟수 데이터(N)를 0으로 리셋하여 메모리(122)에 저장한다(S460). 즉, ECU(120)는 토크 센서(110)의 페일 발생의 연속성을 확인하여 운전자가 실수로 핸들을 움직인 경우 페일-세이프 로직을 동작하는 것을 방지하기 위해 토크 값이 기준 토크 값을 초과하는 경우 페일 발생 횟수 데이터(N)를 1씩 증가하여 갱신 저장하나, 토크 값이 기준 토크 값을 초과하지 않는 경우 발생된 페일에 연속성이 없다고 판단하여 페일 발생 횟수 데이터(N)를 0으로 리셋하는 것이다. 이로 인해, 토크 센서(110)로부터 일정 시간 동안 페일이 연속적으로 발생하지 않은 경우는 누적된 페일 발생 횟수 데이터(N)가 0으로 리셋되어, 연속적으로 페일이 발생한지의 여부를 판단하는 것이다.
한편, 단계 S450의 확인 결과, 토크 값이 기준 토크 값을 초과하는 경우ECU(120)는 토크 센서(110)로부터 출력되는 토크 값에 페일이 발생하였다고 판단하여 수학식 1과 같이 페일 발생 횟수 데이터(N)에 1을 증가하여 메모리(122)에 갱신 저장한다(S470).
다음으로, ECU(120)는 그때까지의 페일 발생 횟수 데이터(N)가 기준 페일 횟수를 초과하는지의 여부를 확인한다(S480).
단계 S480의 확인 결과, 페일 발생 횟수 데이터(N)가 기준 페일 횟수를 초과하지 않는 경우, ECU(120)는 페일 발생 횟수 데이터(N)를 메모리(122)에 저장하고, 단계 S420으로 돌아간다(S482). 즉, 페일 발생 횟수 데이터(N)를 2로 가정하고, 기준 페일 횟수를 3으로 가정한 경우 페일 발생 횟수 데이터(2) > 기준 페일 횟수(3) 을 만족하지 못하므로, ECU(120)는 발생한 페일의 횟수에 연속성이 없다고 판단하여 페일 발생 횟수 데이터(2)를 메모리(122)에 저장하고, 단계 S420을 반복 수행한다.
한편, 단계 S480의 확인 결과, 페일 발생 횟수 데이터(N)가 기준 페일 횟수를 초과하는 경우, ECU(120)는 엔진 오프(Off)시 토크 센서(110)에 연속적으로 페일이 발생한 것으로 판단한다(S490). 즉, ECU(120)는 페일의 연속성을 확인할 수 있어 운전자가 실수로 핸들을 움직인 경우 페일-세이프 로직을 동작하는 것을 방지할 수 있으며, 토크 값이 기준 토크 값을 초과하지 않는 경우 페일 발생 횟수 데이터(N)의 누적된 값을 리셋하여 토크 센서(110)의 페일이 일정 시간 동안 연속적으로 발생한 경우에만 이를 저장하여 페일의 연속성 여부를 판단하는 것이다.
ECU(120)는 페일의 코드(종류)를 생성하여 메모리(122)에 저장함(S492)과 동시에 페일-세이프 로직(124)을 동작하여 모터(130)로 구동을 정지하는 제어 명령을 전송하고, 경고등(140)으로 램프를 점등하는 제어 전류를 전송한다(S494).
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 자동차가 엔진 오프(Off) 상태에서 토크 센서로부터 출력되는 토크 값을 수신하여 토크 값이 기준 토크 값 이상인 경우 토크 센서의 페일이 발생한 것으로 판단하여 페일-세이프 로직을 동작함으로써, 종래 주행중 토크 센서 이상에 의한 페일 세이프 로직이 수행되어 갑자기 보조 조향력 제공이 중단됨으로써 운전자가 위험에 빠지는 문제를 극복할 수 있다.
또한, 자동차가 엔진 오프(Off) 상태에서 운전자가 실수로 핸들을 움직이거나, 애들이 장난삼아 핸들을 움직인 경우 토크 센서로부터 출력되는 토크 값이 정상임에도 불구하고 토크 센서에 페일이 발생한 것으로 판단하는 것을 방지하기 위해 토크 값이 기준 토크 값 이상인 경우 페일 발생 횟수를 증가시키고 페일 발생 횟수가 기준 발생 횟수 이상인 경우 페일-세이프 로직을 동작함으로써, 토크 센서의 불량 여부에 따른 페일-세이프 로직의 동작을 신뢰성 있게 판단할 수 있는 효과 가 있다.

Claims (6)

  1. 전동식 조향장치에 있어서,
    조향휠의 회전에 따른 입력축 및 출력축의 상대 회전 변위를 감지한 토크 값을 출력하는 토크 센서; 및
    엔진 오프 신호를 수신한 경우 기 설정한 일정 시간 경과 후 상기 토크 센서로부터 상기 토크 값을 수신하여 상기 토크 값이 기준 토크 값을 초과하는지의 여부를 확인하고, 확인 결과 상기 기준 토크 값을 초과하는 경우, 상기 토크 값에 페일이 발생한 것으로 판단하여 페일-세이프 로직(Fail-Safe Logic)을 동작하도록 제어하는 ECU를 포함하고,
    상기 ECU는 상기 엔진 오프 신호를 수신한 경우 메모리로부터 페일 발생 횟수 데이터(N)를 추출하고, 기 설정한 일정 시간 경과 후 상기 토크 센서로부터 상기 토크 값을 수신하여 상기 토크 값이 기준 토크 값을 초과하는지의 여부를 확인하고, 확인 결과 상기 기준 토크 값을 초과하는 경우 상기 페일 발생 횟수 데이터(N)에 1을 증가하여 상기 메모리에 갱신 저장하고, 상기 페일 발생 횟수 데이터(N)가 기준 페일 횟수를 초과한 경우 상기 페일-세이프 로직을 동작하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 토크 센서를 이용한 조향의 오동작을 방지하는 전동식 조향장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 ECU는
    상기 토크 값이 상기 기준 토크 값을 초과하지 않은 경우, 상기 토크 값에 페일이 발생하지 않은 것으로 판단하고, 그에 따라 상기 토크 값의 페일에 연속성이 없는 것으로 판단하여 상기 페일 발생 횟수 데이터(N)를 0으로 리셋하여 상기 메모리에 저장하는 것을 특징으로 하는 토크 센서를 이용한 조향의 오동작을 방지하는 전동식 조향장치.
  4. ECU(Electronic Control Unit)가 토크 센서를 이용하여 조향의 오동작을 감지하는 방법에 있어서,
    (a) 엔진 오프 신호를 수신하는 단계;
    (b) 기 설정된 일정 시간이 도래하였는지의 여부를 확인하는 단계;
    (c) 상기 단계 (b)의 확인 결과, 일정 시간이 도래한 경우 상기 토크 센서로부터 출력되는 토크 값을 수신하는 단계;
    (d) 상기 토크 값이 기준 토크 값을 초과하는지의 여부를 확인하는 단계;
    (e) 상기 단계 (d)의 확인 결과, 상기 기준 토크 값을 초과하는 경우, 상기 토크 값에 페일이 발생한 것으로 판단하는 단계; 및
    (f) 페일-세이프 로직(Fail-Safe Logic)을 동작하는 단계를 포함하고,
    상기 단계 (e) 이후에,
    (e1) 메모리로부터 페일 발생 횟수 데이터(N)를 수신하는 단계;
    (e2) 상기 페일 발생 횟수 데이터(N)에 1을 증가하여 갱신 저장하는 단계;
    (e3) 상기 페일 발생 횟수 데이터(N)가 기준 페일 횟수를 초과하는지의 여부를 확인하는 단계; 및
    (e4) 상기 단계 (e3)의 확인 결과, 상기 기준 페일 횟수를 초과하는 경우, 상기 토크 값에 페일이 연속적으로 발생한 것으로 판단하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 토크 센서를 이용한 조향의 오동작을 방지하는 방법.
  5. 삭제
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 단계 (f) 이후에,
    (g) 상기 토크 센서로부터 출력되는 상기 토크 값을 수신하는 단계;
    (h) 상기 토크 값이 상기 기준 토크 값을 초과하는지의 여부를 확인하는 단계;
    (i) 상기 단계 (h)의 확인 결과, 상기 기준 토크 값을 초과하지 않는 경우, 상기 토크 값에 페일이 발생하지 않은 것으로 판단하고, 그에 따라 상기 토크 값의 페일에 연속성이 없는 것으로 판단하는 단계; 및
    (j) 상기 페일 발생 횟수 데이터(N)를 0으로 리셋하여 저장하는 단계
    를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 토크 센서를 이용한 조향의 오동작을 방지하는 방법.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100898201B1 (ko) 2007-10-17 2009-05-18 현대자동차주식회사 차량의 조향각신호 감지방법
KR101202893B1 (ko) 2008-07-03 2012-11-19 주식회사 만도 차량의 페일-세이프를 제어하기 위한 방법 및 전동식 조향장치
CN111098917A (zh) * 2018-10-25 2020-05-05 现代自动车株式会社 电动助力转向的控制方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0867261A (ja) * 1994-08-29 1996-03-12 Nippon Seiko Kk 電動パワ−ステアリング装置の制御装置
JP2001030937A (ja) 1999-07-26 2001-02-06 Koyo Seiko Co Ltd 電動パワーステアリング装置
JP2005014816A (ja) 2003-06-27 2005-01-20 Denso Corp 電動パワーステアリング装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0867261A (ja) * 1994-08-29 1996-03-12 Nippon Seiko Kk 電動パワ−ステアリング装置の制御装置
JP2001030937A (ja) 1999-07-26 2001-02-06 Koyo Seiko Co Ltd 電動パワーステアリング装置
JP2005014816A (ja) 2003-06-27 2005-01-20 Denso Corp 電動パワーステアリング装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100898201B1 (ko) 2007-10-17 2009-05-18 현대자동차주식회사 차량의 조향각신호 감지방법
KR101202893B1 (ko) 2008-07-03 2012-11-19 주식회사 만도 차량의 페일-세이프를 제어하기 위한 방법 및 전동식 조향장치
CN111098917A (zh) * 2018-10-25 2020-05-05 现代自动车株式会社 电动助力转向的控制方法
CN111098917B (zh) * 2018-10-25 2024-03-26 现代自动车株式会社 电动助力转向的控制方法

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