KR100833565B1 - 스티어 바이 와이어 시스템 및 이를 이용한 제어방법 - Google Patents

스티어 바이 와이어 시스템 및 이를 이용한 제어방법 Download PDF

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KR100833565B1
KR100833565B1 KR1020060134485A KR20060134485A KR100833565B1 KR 100833565 B1 KR100833565 B1 KR 100833565B1 KR 1020060134485 A KR1020060134485 A KR 1020060134485A KR 20060134485 A KR20060134485 A KR 20060134485A KR 100833565 B1 KR100833565 B1 KR 100833565B1
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이성훈
권오석
진성호
이선봉
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(재)대구경북과학기술연구원
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Abstract

본 발명의 목적은 센서(sensor) 등의 작동불량에 의한 사고를 사전에 방지할 수 있는 전기적인 백업장치를 구비함으로써 중량절감, 기계 제품의 정비 필요성 저감 등의 효과를 가지는 스티어 바이 와이어 시스템 및 이를 이용한 제어방법을 제공하는 것이다.
이를 위해 본 발명은 스티어링 휠; 상기 스티어링 휠에 장착되어 스티어링 휠의 회전각도을 측정하는 3개의 조향각 센서; 그리고, 상기 각 조향각 센서의 측정값들을 비교해 조향각 센서의 정상작동 유무를 판단하고, 정상작동중인 조향각 센서가 측정한 값들의 차이를 이용해 스티어링 휠에 가해지는 토오크를 추정하는 스티어링 휠 제어부를 포함하여 이루어지는 스티어 바이 와이어 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명은 사용자가 스티어링 휠을 회전시키는 단계; 상기 스티어링 휠이 회전하면 3개의 조향각 센서가 스티어링 휠의 회전 각도를 측정하는 단계; 상기 3개의 조향각 센서가 측정값들을 비교하는 단계; 상기 3개의 측정값이 동일하면 조향각 센서는 모두 정상작동하는 것으로 판단하고, 하나의 값이 다른 2개의 값들과 차이를 가지면 그 값을 측정하여 전송한 조향각 센서는 고장이라고 판단하는 단계; 상기 정상작동중인 조향각 센서가 측정한 값들의 차이를 이용해 스티어링 휠에 가해지는 토오크를 추정하는 단계를 포함하여 이루어지는 스티어 바이 와이어 시스템의 제어방법을 제공한다.
스티어 바이 와이어 시스템, 조향각 센서, 위치 센서, 토오크 센서

Description

스티어 바이 와이어 시스템 및 이를 이용한 제어방법{Steer By Wire system and controlling method using the same}
도 1은 본 발명에 따른 스티어 바이 와이어 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 스티어링 휠 파트의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 구동륜 조향 파트의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
100: 스티어링 휠 파트 110: 스티어링 휠
120: 조향각 센서 130: 스티어링 휠 제어부:
140: 모터 150: 기어 박스
160: 스프링 170: 토오크 센서
200: 구동륜 조향 파트 210: 구동륜
220: 액추에이터 230: 위치 센서
240: 모터 300: 통신 프로토콜
본 발명은 스티어 바이 와이어 시스템(steer by wire system)에 관한 것으로서, 특히 센서(sensor) 등의 작동불량에 의한 사고를 사전에 방지할 수 있는 전기적인 백업장치를 구비함으로써 중량절감, 기계 제품의 정비 필요성 저감 등의 효과를 가지는 스티어 바이 와이어 시스템 및 이를 이용한 제어방법에 관한 것이다.
차량에 적용되는 스티어 바이 와이어 시스템은 새로운 개념의 조향 시스템이다. 종래의 조향 시스템은 스티어링 휠(110)(steering wheel)과 차량의 구동륜이 스티어링 칼럼(column)과 랙바(rac bar)가 기계적으로 연결되는 구성을 가진다. 이러한 스티어링 휠(110)과 차량의 구동륜 사이의 기계적인 연결을 없애고 전기적인 연결로 구성한 조향 시스템을 스티어 바이 와이어 시스템이라고 한다.
상기 스티어 바이 와이어 시스템은 스티어링 휠(110)과 차량의 구동륜이 전기적인 연결로 구성되기 때문에 시스템의 고장 발생시 치명적인 사고로 직결된다. 따라서, 설계시 고장안전(Fail-Safe)기능을 추가하여 고장 발생시에도 정상적인 조향 또는 제한된 조향이 가능하도록 백업장치가 추가적으로 구비됨이 일반적이며, 이러한 백업장치로는 스티어링 휠(110)과 차량의 구동륜 사이에 컬럼, 조인트, 유압장치 등을 추가하는 유압식, 기계식이 널리 사용되고 있다.
하지만, 상기와 같은 기계식, 유압식 백업장치는 스티어링 휠(110)과 차량의 구동륜 사이에 컬럼, 조인트, 유압장치 등이 별도로 추가되어 구성되기 때문에 스티어 바이 와이어 시스템의 본래의 장점인 부피, 중량, 설계 유연성 등을 제약하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 센서(sensor) 등의 작동불량에 의한 사고를 사전에 방지할 수 있는 전기적인 백업장치를 구비함으로써 중량절감, 기계 제품의 정비 필요성 저감 등의 효과를 가지는 스티어 바이 와이어 시스템 및 이를 이용한 제어방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 스티어링 휠; 상기 스티어링 휠에 장착되어 스티어링 휠의 회전각도을 측정하는 3개의 조향각 센서; 그리고, 상기 각 조향각 센서의 측정값들을 비교해 조향각 센서의 정상작동 유무를 판단하고, 정상작동중인 조향각 센서가 측정한 값들의 차이를 이용해 스티어링 휠에 가해지는 토오크를 추정하는 스티어링 휠 제어부를 포함하여 이루어지는 스티어 바이 와이어 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명은 사용자가 스티어링 휠을 회전시키는 단계; 상기 스티어링 휠이 회전하면 3개의 조향각 센서가 스티어링 휠의 회전 각도를 측정하는 단계; 상기 3개의 조향각 센서가 측정값들을 비교하는 단계; 상기 3개의 측정값이 동일하면 조향각 센서는 모두 정상작동하는 것으로 판단하고, 하나의 값이 다른 2개의 값들과 차이를 가지면 그 값을 측정하여 전송한 조향각 센서는 고장이라고 판단하는 단계; 상기 정상작동중인 조향각 센서가 측정한 값들의 차이를 이용해 스티어링 휠에 가해지는 토오크를 추정하는 단계를 포함하여 이루어지는 스티어 바이 와이어 시스 템의 제어방법을 제공한다.
이하, 상기 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 스티어 바이 와이어 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 스티어 바이 와이어 시스템은 통신 프로토콜(300)로 상호 연결된 스티어링 휠 파트(part)(100)와, 구동륜 조향 파트(part)(200)로 구성된다.
상기 스티어링 휠 파트(100)와 구동륜 조향 파트(200)는 통신 프로토콜(300)을 통해 데이터를 송수신하고, 전기적인 고장안전 백업장치를 각각 구비하여 각 파트에 설치된 센서 등에 고장이 발생하더라도 정상적인 작동이 가능하도록 구성된다.
이러한 스티어링 휠 파트(100)와 구동륜 조향 파트(200)의 구조에 대해 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 스티어링 휠 파트의 개략적인 구성을 나타내는 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 구동륜 조향 파트의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 스티어링 휠 파트(100)는 스티어링 휠(110)과, 조향각 센서(120)와, 스티어링 휠 제어부(130)를 포함하여 이루어진다.
상기 조향각 센서(120)는 스티어링 휠(110)의 회전각도를 측정하여 스티어링 휠 제어부(130)로 전송한다. 여기서, 상기 조향각 센서(120)는 3개가 장착되며, 이는 하나의 조향각 센서(120)에 고장이 발생하더라도 정상 작동하는 나머지 조향각 센서(120)들로 스티어링 휠(110)의 회전각도를 측정할 수 있도록 하기 위함이다. 이와 같이 어떤 한 장치가 오동작을 할 경우 시스템 전체가 잘못되는 것을 방지하기 위해 같은 장치를 여러 개 두는 것을 잉여(redundancy)라고 하며 특히, 본 발명과 같이 3개의 동일한 장치를 두는 것을 TMR(Triple Modular Redundancy)이라고 한다.
상기 스티어링 휠 제어부(130)는 상기 각 조향각 센서(120)의 측정값들이 입력되면 측정값들을 비교해 조향각 센서(120)의 정상작동 유무를 판단한다. 구체적으로, 상기 스티어링 휠 제어부(130)는 3개의 측정값이 동일하면 조향각 센서(120)는 모두 정상작동하는 것으로 판단하고, 하나의 값이 다른 2개의 값들과 차이를 가지면 그 값을 측정하여 전송한 조향각 센서(120)에 고장이 있는 것으로 판단한다. 따라서, 하나의 조향각 센서(120)에 고장이 발생하더라도 나머지 조향각 센서(120)를 통해 스티어링 휠(110)의 정확한 회전각도를 얻을 수 있다.
하지만, 상기 조향각 센서(120)들이 정상작동하더라도 측정된 값들은 미세한 차이를 가진다. 즉, 외견상 운전자에 의해 스티어링 휠(110) 전체가 동일한 각도로 회전하는 것처럼 보이지만 스티어링 휠(110)의 탄성에 의해 스티어링 휠(110)의 각 부위가 회전하는 각도는 미세한 차이를 가진다.
따라서, 상기 조향각 센서(120)의 정상작동 유무를 판단할 때에는 스티어링 휠(110)의 탄성에 의해 발생하는 미세한 각도 차는 무시하고 동일한 값으로 판단한다.
또한, 상기 스티어링 휠 제어부(130)는 정상작동 중인 조향각 센서(120)에서 전송된 값들의 차이를 계산하여 스티어링 휠(110)에 가해지는 토오크(torque)를 추정한다. 상술한 바와 같이 상기 조향각 센서(120)에서 측정된 값들의 차이는 스티어링 휠(110)의 탄성에 의해 발생한다.
이러한 조향각 센서(120)에서 측정된 값들을 이용한 토오크 추정은 다음과 같은 수식에 의해 결정될 수 있다.
Figure 112006096720004-pat00001
(T: 토오크 KT: 회전강성계수
Figure 112006096720004-pat00002
: 회전각도)
상기 회전강성계수 KT는 스티어링 휠(110)의 재질이 결정되면 정해지는 상수이며, 회전각도
Figure 112006096720004-pat00003
는 조향각 센서(120)에서 측정된 값이다. 물론, 다양한 역학적 해석을 통해 상기 수식에 의한 추정보다 정확한 토오크 추정도 가능하며 실험을 통해 정확한 데이터를 확보한 후 이를 이용할 수도 있다.
이와 같이 상기 스티어링 휠 제어부(130)는 조향각 센서(120)에서 측정된 값들은 이용해 조향각 센서(120)의 정상 작동여부 뿐만 아니라 스티어링 휠(110)에 가해지는 토오크 역시 추정한다.
이러한 스티어링 휠 제어부(130)는 2대 이상이 구비됨이 바람직하다. 스티어링 휠 제어부(130)가 2대 이상 구비되면 서로 고장 유무를 지속적으로 확인하여 하 나가 정상작동하지 못할 경우에도 다른 스티어링 휠 제어부(130)가 제어를 실시하여 고장에 따른 사고를 방지할 수 있다.
한편, 상기 스티어링 휠(110)에는 스티어링 휠 제어부(130)에 의해 제어되어 스티어링 휠(110)에 회전 반력을 제공하는 반력 모터(140)가 설치된다. 상기 반력 모터(140)는 스티어링 휠(110)과 연결되어 같이 회전하는 기어 박스(150)의 일측에 설치되어 스티어링 휠(110)의 회전과는 반대방향의 힘을 발생시켜 운전자에게 적절한 조향감을 부여한다. 이때, 상기 반력 모터(140)에 의해 스티어링 휠(110)에 가해지는 회전 반력은 추정된 토오크 값이 클수록 강하게 인가되어 과도한 조향이 이루어지지 못하게 함으로써 안전운전을 가능하게 한다.
그리고, 상기 반력 모터(140)에 고장이 발생할 경우를 대비해 상기 스티어링 휠(110)에는 스프링(160)이 결합된다. 상기 스프링(160)은 반력 모터(140)에 고장이 발생하여 회전 반력이 스티어링 휠(110)에 더 이상 제공되지 못할 상황이 되더라도 스티어링 휠(110)에 기본적인 반력을 제공함으로써 치명적인 사고를 방지한다. 상기 스프링(160)은 스티어링 휠(110)에 직접 결합되거나 반력 모터(140)의 고장과 동시에 스티어링 휠(110)에 결합되도록 구성될 수 있다.
한편, 상기 스티어링 휠(110)에는 별도의 토오크 센서(170)가 장착될 수 있다. 상술한 바와 같이 조향각 센서(120)들에 의해 측정된 값들을 이용하여 스티어링 휠 제어부(130)가 토오크를 추정할 수 있지만 토오크 센서(170)를 이용하면 보다 간편하고 신속하게 정확한 토오크 값을 얻을 수 있다.
이 경우, 상기 스티어링 휠 제어부(130)는 토오크 센서(170)에 의해 측정된 값과 추정된 토오크 값을 비교하여 토오크 센서(170)의 정상 작동유무를 판단한다. 즉, 상기 스티어링 휠 제어부(130)는 토오크 센서(170)의 측정값과 추정된 토오크 값이 일치하면 토오크 센서(170)가 정상작동 하는 것으로 판단하고, 차이가 있을 경우 토오크 센서(170)는 고장이라고 판단한다.
여기서, 토오크 센서(170)가 고장이라고 판단되면 토오크 센서(170)에서 측정된 값은 무시하고 추정된 토오크 값을 이용해 반력 모터(140)의 제어를 실시한다. 이러한 토오크 센서(170)의 정상 작동유무 판단은 토오크 추정을 위한 불필요한 연산을 방지하기 위해 일정 시간 간격을 두고 주기적으로 이루어질 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 구동륜 조향 파트(200)는 구동륜(210)과, 액추에이터(actuator)(220)와, 위치 센서(230)와, 모터(240)와, 구동륜 제어부(250)를 포함하여 이루어진다.
상기 액추에이터(220)는 구동륜(210)을 조향시키며, 상기 위치 센서(230)는 구동륜(210)의 조향을 위해 이동하는 액추에이터(220)의 위치를 측정한다. 여기서, 위치 센서(230)는 TMR 형태로 3개가 장착되며, 이는 조향각 센서(120)와 같이 하나의 위치 센서(230)에 고장이 발생하더라도 정상 작동하는 나머지 위치 센서(230)에 의해 액추에이터(220)의 위치을 정확히 측정할 수 있도록 하기 위함이다.
상기 모터(240)는 액추에이터(220)를 직접 구동시키는 장치로 BLDC 모터가 사용된다. 이러한 모터(240)는 고장이 발생할 경우를 대비하여 2대가 구비됨이 바람직하다. 물론, 정상적인 경우에는 동기 제어방식을 이용하여 두대의 모터(240)를 동시에 구동할 수도 있다.
상기 구동륜 제어부(250)는 스티어링 휠(110)의 회전각도에 따라 상기 모터(240)를 제어하여 구동륜(210)을 조향시키며, 또한 상기 위치 센서(230)에 의해 측정된 액추에이터(220)의 위치 정보를 이용해 구동륜(210)이 원하는 각도만큼 조향되었는지 판단한다. 물론, 상기 위치 센서(230)를 대신해 구동륜(210)에 별도의 각도 센서를 직접 설치할 수도 있다.
또한, 상기 구동륜 제어부(250)는 3개의 위치 센서(230)가 측정한 값들을 비교하여 각 센서의 정상작동 유무를 판단한다. 즉, 상기 측정값들이 동일하면 3개의 위치 센서(230)가 모두 정상작동하는 것으로 판단하고, 다른 2개의 값들과 다른 값이 있을 경우 다른 값을 측정한 위치 센서(230)는 고장이라고 판단한다. 따라서, 하나의 위치 센서(230)에 고장이 발생하더라도 나머지 위치 센서(230)를 통해 정확한 위치 정보를 얻을 수 있다.
이러한 구동륜 제어부(250)는 스티어링 휠(110) 파트에 구비되는 스티어링 휠 제어부(130)와 같이 2대 이상이 구비됨이 바람직하다. 상기 구동륜 제어부(250)는 스티어링 휠(110) 파트에 구비되는 스티어링 휠 제어부(130)와 각종 데이터의 송수신을 위해 통신 프로토콜(300) 구체적으로, FlexRay 통신 버스로 연결되어있다.
이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 스티어 바이 와이어 시스템의 제어방법에 대해 간략히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 운전자가 스티어링 휠(110)을 회전시키면, 3개의 조향각 센서(120)가 스티어링 휠(110)의 회전각도를 측정하여 스티어링 휠 제어부(130)로 전송한다.
상기 스티어링 휠 제어부(130)는 3개의 조향각 센서(120)가 측정한 값들을 비교하여 각 측정값들의 차이를 계산한다.
상기 측정값들의 차이가 스티어링 휠(110)의 탄성에 의해 발생하는 미세한 차이에 불과하면 조향각 센서(120)는 모두 정상작동하는 것으로 판단하고, 하나의 값이 다른 2개의 값들과 일정 범위 이상의 차이를 가지면 상기 값을 전송한 조향각 센서(120)를 고장이라고 판단한다.
또한, 상기 스티어링 휠 제어부(130)는 정상작동중인 조향각 센서(120)가 측정한 값들의 차이를 이용해 스티어링 휠(110)에 가해지는 토오크를 추정하고, 상기 토오크 값에 따라 반력 모터(140)를 제어하여 스티어링 휠(110)에 회전 반력을 인가한다.
한편, 토오크 센서(170)가 별도로 장착된 상태이면 스티어링 휠(110)의 회전과 함께 측정된 토오크 값 역시 스티어링 휠 제어부(130)로 전송되고, 상기 스티어링 휠 제어부(130)는 추정된 토오크 값과 토오크 센서(170)가 측정한 값을 비교하여 토오크 센서(170)의 정상 작동여부를 판단한다.
만약, 상기 2개의 값이 다르다면 스티어링 휠 제어부(130)는 토오크 센서(170)가 고장이라고 판단하고, 추정된 토오크 값에 따라 반력 모터(140)의 제어를 수행한다.
그리고, 상기 정상 작동하는 것으로 판단된 조향각 센서(120)의 측정값이 구동륜 조향 파트(200)의 구동륜 제어부(250)에 전송되면 모터(240)에 의해 액추에이터(220)가 이동하여 구동륜(210)이 조향된다. 이때, 3개의 위치 센서(230)가 액추 에이터(220)의 위치를 측정하여 구동륜 제어부(250)로 전송하고, 구동륜 제어부(250)는 3개의 위치 센서(230)가 측정한 값을 비교하여 위치 센서(230)의 정상 작동유무를 판단한다.
즉, 상기 측정값들이 동일하면 3개의 위치 센서(230)가 모두 정상작동하는 것으로 판단하고, 다른 2개의 값들과 다른 값이 있을 경우 다른 값을 측정한 위치 센서(230)는 고장이라고 판단한다. 따라서, 하나의 위치 센서(230)에 고장이 발생하더라도 구동륜 제어부(250)는 정상작동중인 위치 센서(230)에서 측정된 값들을 이용해 제어를 계속해서 수행할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 3개의 조향각 센서 및 3개의 위치 센서를 구비하고, 각 센서의 정상 작동유무를 판단함으로써 하나의 센서에 고장이 발생하더라도 나머지 센서들을 통해 정확한 데이터를 얻을 수 있다.
그리고, 각 파트에 구비되는 제어부와, 액추에이터를 이동시키는 모터를 각각 2대씩 구비하여 하나의 장치에 고장이 발생하더라도 이에 대응할 수 있도록 할 뿐만 아니라 스티어링 휠에 스프링을 결합시 반력 모터의 고장 발생시에도 최소한의 반력이 스티어링 휠에 인가되도록 하여 고장에 따른 사고를 미연에 방지할 수 있다.
또한, 상기 조향각 센서의 측정값들을 이용해 스티어링 휠에 가해지는 토오크 역시 추정할 수 있어 전제적인 시스템 구성을 단순화할 수 있으며, 토오크 센서가 별도로 설치될 경우에는 토오크 센서의 정상 작동유무를 판단하여 고장에 따른 대처가 가능하다.
결국, 본 발명은 종래와 같은 기계식, 유압식 백업장치 없이 센서 등의 고장 확인 및 고장에 따른 대처가 전기적으로 이루어지기 때문에 중량 절감, 모듈화 용이, 시스템의 통합 제어 기능, 기계 제품의 정비 필요성 저감 등의 효과를 얻을 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (10)

  1. 스티어링 휠;
    상기 스티어링 휠에 장착되어 스티어링 휠의 회전각도을 측정하는 3개의 조향각 센서; 그리고,
    상기 각 조향각 센서의 측정값들을 비교해 조향각 센서의 정상작동 유무를 판단하고, 정상작동중이라고 판단된 조향각 센서들이 측정한 값들을 비교하여 스티어링 휠의 탄성에 의해 발생하는 차이를 계산함으로써 스티어링 휠에 가해지는 토오크를 추정하는 스티어링 휠 제어부를 포함하여 이루어지는 스티어 바이 와이어 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 추정된 토오크 값에 따라 스티어링 휠에 회전 반력을 제공하는 반력 모터와,
    상기 스티어링 휠에 결합되어 상기 반력 모터에 고장이 발생하면 스티어링 휠에 기본적인 반력을 제공하는 스프링을 더 포함하여 이루어지는 스티어 바이 와이어 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 스티어링 휠 제어부는 하나가 정상작동하지 못할 경우 다른 하나가 제어를 실시할 수 있도록 적어도 2대 이상이 구비되는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 스티어링 휠에는 토오크 센서가 장착되고,
    상기 스티어링 휠 제어부는 토오크 센서가 측정한 값과 추정된 토오크 값을 비교하여 토오크 센서의 정상 작동유무를 판단하는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 스티어링 휠 제어부는 조향각 센서의 측정값들이 동일할 경우 조향각 센서는 모두 정상작동하는 것으로 판단하고, 하나의 값이 다른 2개의 값들과 차이를 가지면 그 값을 측정하여 전송한 조향각 센서가 고장이라고 판단하는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어 시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    구동륜을 조향시키는 액추에이터;
    상기 액추에이터의 위치를 측정하는 3개의 위치 센서;
    상기 액추에이터를 이동시키는 모터; 그리고,
    상기 스티어링 휠의 회전각도에 따라 상기 모터를 제어하며, 위치 센서에 의해 측정된 값들을 비교하여 각 위치 센서의 정상작동 유무를 판단하는 구동륜 제어부를 더 포함하여 이루어지는 스티어 바이 와이어 시스템.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 구동륜 제어부와 스티어링 휠 제어부는 각종 데이터의 전송을 위해 FlexRay 통신 버스로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어 시스템.
  8. 사용자가 스티어링 휠을 회전시키는 단계;
    상기 스티어링 휠이 회전하면 3개의 조향각 센서가 스티어링 휠의 회전 각도를 측정하는 단계;
    상기 3개의 조향각 센서가 측정값들을 비교하는 단계;
    상기 3개의 측정값이 동일하면 조향각 센서는 모두 정상작동하는 것으로 판단하고, 하나의 값이 다른 2개의 값들과 차이를 가지면 그 값을 측정하여 전송한 조향각 센서는 고장이라고 판단하는 단계;
    상기 정상작동중이라고 판단된 조향각 센서들이 측정한 값들을 비교하여 스티어링 휠의 탄성에 의해 발생하는 차이를 계산함으로써 스티어링 휠에 가해지는 토오크를 추정하는 단계를 포함하여 이루어지는 스티어 바이 와이어 시스템의 제어방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 스티어링 휠이 회전하면 토오크 센서가 스티어링 휠의 토오크를 측정하는 단계;
    상기 토오크 센서가 측정한 값과 추정된 토오크 값의 차이를 비교해 토오크 센서의 정상 작동유무를 판단하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 스티어 바이 와이어 시스템의 제어방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 정상 작동중인 조향각 센서의 측정값에 따라 모터가 액추에이터를 이동시켜 구동륜을 조향시키는 단계;
    상기 구동륜이 조향되면 3개의 위치 센서가 구동륜의 위치를 측정하는 단계; 그리고,
    상기 3개의 위치 센서가 측정한 값들을 비교하여 3개의 값이 동일하면 모든 위치 센서가 정상작동하는 것으로 판단하고, 다른 2개의 값들과 다른 값이 있을 경우 다른 값을 측정한 위치 센서는 고장이라고 판단하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 스티어 바이 와이어 시스템의 제어방법.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103587576A (zh) * 2013-12-06 2014-02-19 中国石油大学(华东) 一种电动汽车线控转向系统及控制方法
CN111693081A (zh) * 2019-03-14 2020-09-22 Zf汽车业德国有限公司 用于确定传感器偏移量的方法和装置
US10946892B2 (en) 2017-10-24 2021-03-16 Mando Corporation Electric power steering apparatus having increased number of sensor signals for safety enhancement
CN113562066A (zh) * 2021-07-20 2021-10-29 浙江万安科技股份有限公司 一种线控转向系统及故障诊断方法
US11529990B2 (en) * 2018-03-20 2022-12-20 Denso Corporation Signal control apparatus and electric power steering apparatus using same

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10278826A (ja) 1997-04-08 1998-10-20 Koyo Seiko Co Ltd 自動車の舵取装置
JP2004090784A (ja) 2002-08-30 2004-03-25 Koyo Seiko Co Ltd 車両用操舵装置
JP2004114755A (ja) 2002-09-24 2004-04-15 Koyo Seiko Co Ltd 電動パワーステアリング装置
KR20060030626A (ko) * 2004-10-06 2006-04-11 현대모비스 주식회사 와이어 스티어링 시스템의 조향장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10278826A (ja) 1997-04-08 1998-10-20 Koyo Seiko Co Ltd 自動車の舵取装置
JP2004090784A (ja) 2002-08-30 2004-03-25 Koyo Seiko Co Ltd 車両用操舵装置
JP2004114755A (ja) 2002-09-24 2004-04-15 Koyo Seiko Co Ltd 電動パワーステアリング装置
KR20060030626A (ko) * 2004-10-06 2006-04-11 현대모비스 주식회사 와이어 스티어링 시스템의 조향장치

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103587576A (zh) * 2013-12-06 2014-02-19 中国石油大学(华东) 一种电动汽车线控转向系统及控制方法
CN103587576B (zh) * 2013-12-06 2015-09-02 中国石油大学(华东) 一种电动汽车线控转向系统及控制方法
US10946892B2 (en) 2017-10-24 2021-03-16 Mando Corporation Electric power steering apparatus having increased number of sensor signals for safety enhancement
US11529990B2 (en) * 2018-03-20 2022-12-20 Denso Corporation Signal control apparatus and electric power steering apparatus using same
CN111693081A (zh) * 2019-03-14 2020-09-22 Zf汽车业德国有限公司 用于确定传感器偏移量的方法和装置
CN113562066A (zh) * 2021-07-20 2021-10-29 浙江万安科技股份有限公司 一种线控转向系统及故障诊断方法

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