KR101134838B1 - Method and System for Providing Fail-Safe Algorithm for Electronic Power Steering System by Using Current Sensor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전류 센서를 이용하여 전동식 조향장치에 페일세이프 알고리즘을 제공하는 시스템 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a system and method for providing a failsafe algorithm to an electric steering apparatus using a current sensor.

본 발명은 전류 센서를 이용하여 전동식 조향장치에 페일세이프(Fail-Safe) 알고리즘을 제공하는 시스템은, 자동차의 조향휠의 움직임을 감지하여 조향휠의 움직임을 보조하는 동력을 제공하는 모터; 모터에 인가되는 전류값을 일정 주기로 측정하는 전류 센서; 및 전류값을 샘플값으로 저장하고, 전류 센서로부터 새로운 전류값을 수신하면 저장하고 있는 샘플값을 과거 샘플값으로 저장하여 새로운 전류값으로 샘플값을 갱신하며, 샘플값과 과거 샘플값을 비교하여 샘플값과 과거 샘플값 간의 전류 변화량이 전동식 조향장치의 제조사가 설정한 임계값을 초과하는 경우 모터에 이상을 감지하는 전동식 제어 유닛(ECU: Electronic Control Unit, 이하 ECU'라 칭함)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전류 센서를 이용하여 전동식 조향장치에 페일세이프 알고리즘을 제공하는 시스템을 제공한다.The present invention provides a system for providing a fail-safe algorithm to an electric steering apparatus using a current sensor, the system comprising: a motor for detecting the movement of a steering wheel of a vehicle and providing power to assist the movement of the steering wheel; A current sensor measuring a current value applied to the motor at a predetermined cycle; And store the current value as a sample value, and when the new current value is received from the current sensor, store the stored sample value as the previous sample value and update the sample value with the new current value, and compare the sample value with the previous sample value. Including an electric control unit (ECU) for detecting an abnormality in the motor when the current variation between the sample value and the past sample value exceeds a threshold set by the manufacturer of the electric steering apparatus. The present invention provides a system for providing a failsafe algorithm to an electric steering apparatus using a current sensor.

본 발명에 의하면, 별도의 전압 입력 없이 전류 센서를 이용하여 모니터링하는 전류값의 변화량을 이용하여 모터의 이상을 감지하는 페일세이프(Fail-Safe) 알고리즘을 제공함으로써, 페일세이프 알고리즘을 구현하는 회로를 단순화하여 비용을 절감하면서도 모터의 이상 발생 유무를 실시간으로 정확하게 검출하는 효과가 있다.According to the present invention, a circuit for implementing a fail-safe algorithm by providing a fail-safe algorithm that detects an abnormality of the motor by using a change amount of the current value monitored using a current sensor without a separate voltage input. Simplification reduces the cost, but has the effect of accurately detecting the occurrence of motor abnormalities in real time.

전동식 조향장치, EPS. ECU, 페일세이프, fail-safe Electric steering, EPS. ECUs, failsafe, fail-safe

Description

전류 센서를 이용하여 전동식 조향장치에 페일세이프 알고리즘을 제공하는 시스템 및 방법{Method and System for Providing Fail-Safe Algorithm for Electronic Power Steering System by Using Current Sensor}Method and System for Providing Fail-Safe Algorithm for Electronic Power Steering System by Using Current Sensor}

도 1은 자동차의 전동식 조향장치의 구성도, 1 is a block diagram of an electric steering apparatus of an automobile,

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전류 센서를 이용하여 전동식 조향장치에 페일세이프 알고리즘을 제공하는 3상 모터의 등가 회로 중 u 상 회로를 나타낸 도면,2 is a diagram illustrating a u-phase circuit of an equivalent circuit of a three-phase motor for providing a fail-safe algorithm to an electric steering apparatus using a current sensor according to a preferred embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전류 센서를 이용하여 전동식 조향장치에 페일세이프 알고리즘을 제공하는 과정을 나타낸 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a process of providing a failsafe algorithm to an electric steering apparatus using a current sensor according to a preferred embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100: 전동식 조향장치 110: 입력축100: electric steering device 110: input shaft

120: 출력축 130: 조향휠120: output shaft 130: steering wheel

140: 기어부 150: 랙 바140: gear unit 150: rack bar

160: 전동식 제어 유닛 170: 모터160: electric control unit 170: motor

180: 조향각 센서 200: 전원180: steering angle sensor 200: power

210: 전류 센서 220: 제 1 저항210: current sensor 220: first resistor

222: 제 2 저항 224: 제 3 저항222: second resistor 224: third resistor

226: 제 3 저항 230: 인덕터226: third resistor 230: inductor

본 발명은 전류 센서를 이용하여 전동식 조향장치에 페일세이프 알고리즘을 제공하는 시스템 및 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 전동식 조향장치의 모터 내부에 전류 센서를 설치하고, 모터 내부의 저항과 인덕터에 인가되는 전류를 센싱(Sensing)하여 페일세이프 알고리즘을 구현하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for providing a failsafe algorithm to an electric steering apparatus using a current sensor. More specifically, the present invention relates to a system and method for installing a current sensor in a motor of an electric steering device and implementing a fail-safe algorithm by sensing a current applied to a resistance and an inductor in the motor.

일반적으로 자동차의 조향장치는 유압 펌프의 유압을 이용한 유압식 조향장치가 사용되고 있지만, 1990년대 이후 전기 모터를 이용한 전동식 조향장치가 점차로 보편화되어 가고 있다. In general, a steering device of a vehicle is a hydraulic steering device using a hydraulic pressure of a hydraulic pump, but since the 1990s, an electric steering device using an electric motor is gradually becoming common.

이러한 기존의 유압식 조향장치에서 동력을 보조해 주는 동력원인 유압 펌프가 엔진에 의해 구동되어 조향휠의 회전과 관계없이 에너지 소모가 항시 발생하는 데 비해 전동식 조향장치는 ECU(Electronic Control Unit)를 이용한 제어를 통해 전기적 에너지로 구동되는 모터를 돌려 조향휠의 회전에 따라 조향장치의 동력을 보조해 준다. 따라서 전동식 조향장치를 장착하는 경우 기존의 유압식 조향장치에 비해 자동차의 에너지 효율을 향상시킬 수 있다. In this conventional hydraulic steering system, a hydraulic pump, which is a power source that assists power, is driven by an engine, and energy consumption is always generated regardless of the rotation of the steering wheel. However, the electric steering device is controlled using an ECU (Electronic Control Unit). By rotating the motor driven by electrical energy through the steering wheel assists the power of the steering system. Therefore, when the electric steering device is installed, it is possible to improve the energy efficiency of the vehicle compared to the conventional hydraulic steering device.

도 1은 자동차의 전동식 조향장치의 구성도이다. 도 1에서 도시하는 바와 같이 전동식 조향장치(100)는 토션 바(미도시)를 매개로 동축 상에 연결된 입력 축(110)과 출력축(120)을 구비하며, 입력축(110)과 출력축(120)은 하우징(미도시) 내에 설치되는 베어링(미도시)을 통해 회전 가능한 상태로 지지된다. 또 입력축(110)은 통상적인 자동차의 조향휠(130)과 연결되어 조향휠(130)과 함께 회전하도록 구성되고, 출력축(120)은 일측의 피니언 기어부(140)가 통상적인 동력 보조 조향장치의 랙 바(150)와 치합되도록 구성된다. 따라서 운전자가 조향휠(130)을 회전시키는 동작에 의해 발생하는 조향력이 입력축(110)에 전달되고, 조향력이 입력축(110)에서 출력축(120)으로 전달되는 과정에서 토크 센서가 토크를 감지하여 전기식 제어 유닛(ECU: Electronic Control Unit, 이하 'ECU'라 칭함)(160)에 전달하고 ECU(160)에서는 감지된 토크에 따라 조향 보조 동력을 공급하도록 모터(170)를 제어한다.1 is a block diagram of an electric steering apparatus of an automobile. As shown in FIG. 1, the electric steering apparatus 100 includes an input shaft 110 and an output shaft 120 connected coaxially with a torsion bar (not shown), and the input shaft 110 and the output shaft 120. Is supported in a rotatable state through a bearing (not shown) installed in the housing (not shown). In addition, the input shaft 110 is connected to the steering wheel 130 of the conventional vehicle is configured to rotate together with the steering wheel 130, the output shaft 120 is a pinion gear unit 140 of one side is a conventional power assisted steering device. Is configured to engage with the rack bar 150. Accordingly, the steering force generated by the driver rotating the steering wheel 130 is transmitted to the input shaft 110, and in the process of transmitting the steering force from the input shaft 110 to the output shaft 120, the torque sensor senses torque and is electric. The control unit (ECU: Electronic Control Unit (ECU) hereinafter referred to as "ECU") (160) and the ECU 160 controls the motor 170 to supply the steering auxiliary power in accordance with the sensed torque.

이와 같은 전동식 조향장치(100)의 경우 유압식 조향장치와 달리 ECU(160)가 모터(170)의 회전을 제어하여 조향 보조 동력을 공급하므로 기계적인 방법으로는 운전자의 조작에 따른 적절한 조향 보조 동력을 공급할 수 없다. 따라서 운전자의 조작에 따른 조향휠(130)의 회전각을 측정하여 ECU(160)에 전기적 신호로 보내 주는 장치가 필요하며, 이러한 기능을 하는 장치가 바로 조향각 센서(SAS: Steering Angle Sensor)(180)이다. In the case of the electric steering apparatus 100, unlike the hydraulic steering apparatus, the ECU 160 controls the rotation of the motor 170 to supply steering auxiliary power. Therefore, in the mechanical method, an appropriate steering auxiliary power according to the driver's operation is provided. Can not supply Therefore, a device for measuring the rotational angle of the steering wheel 130 according to the driver's operation and sending it as an electrical signal to the ECU 160 is required. A device having such a function is a steering angle sensor (SAS) 180. )to be.

한편, 전동식 조향장치(100)는 ECU(160)의 제어에 따라 모터(170)의 회전을 제어함으로써 조향 보조 동력을 공급하는데, 전동식 조향장치(100)에서 모터(170)의 상태를 파악하는 것이 중요하다. 기존의 전동식 조향장치(100)에서 사용되는 모터(170)의 페일세이프 알고리즘(Fail-Safe Algorithm)은 모터(170) 내의 회로로부 터 전류와 전압을 모두 입력받아 모터(170)의 상태를 판단한다. On the other hand, the electric steering apparatus 100 supplies steering auxiliary power by controlling the rotation of the motor 170 under the control of the ECU 160, it is to determine the state of the motor 170 in the electric steering apparatus 100. It is important. The fail-safe algorithm of the motor 170 used in the conventional electric steering apparatus 100 receives the current and the voltage from the circuit in the motor 170 to determine the state of the motor 170. do.

그러나 기존의 페일세이프 알고리즘은 전류와 전압을 모두 입력받아 모터(170)의 상태를 파악하여야 하기 때문에 페일세이프 알고리즘을 구현하는 회로가 복잡하고, 페일세이프 알고리즘을 구현하는 회로를 구성하는 데 소요되는 비용이 많다는 문제점이 있었다.However, the conventional fail-safe algorithm has to input both current and voltage to grasp the state of the motor 170, so that the circuit for implementing the fail-safe algorithm is complicated and the cost of constructing the circuit for implementing the fail-safe algorithm is complicated. There were many problems.

이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 전동식 조향장치의 모터 내부에 전류 센서를 설치하고, 모터 내부의 저항과 인덕터에 인가되는 전류를 센싱(Sensing)하여 페일세이프 알고리즘을 구현하는 시스템 및 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In order to solve this problem, the present invention provides a system and method for installing a current sensor in the motor of the electric steering device, and implementing a fail-safe algorithm by sensing a current applied to a resistance and an inductor inside the motor. It is for that purpose.

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제 1 목적에 의하면, 전류 센서를 이용하여 전동식 조향장치에 페일세이프(Fail-Safe) 알고리즘을 제공하는 시스템은, 자동차의 조향휠의 움직임을 감지하여 조향휠의 움직임을 보조하는 동력을 제공하는 모터; 모터에 인가되는 전류값을 일정 주기로 측정하는 전류 센서; 및 전류값을 샘플값으로 저장하고, 전류 센서로부터 새로운 전류값을 수신하면 저장하고 있는 샘플값을 과거 샘플값으로 저장하여 새로운 전류값으로 샘플값을 갱신하며, 샘플값과 과거 샘플값을 비교하여 샘플값과 과거 샘플값 간의 전류 변화량이 전동식 조향장치의 제조사가 설정한 임계값을 초과하는 경우 모터에 이상을 감지하는 전동식 제어 유닛(ECU: Electronic Control Unit, 이하 ECU'라 칭함)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전류 센서를 이용하여 전동식 조향장치에 페일세이프 알고리즘을 제공하는 시스템을 제공한다.In order to achieve this object, according to the first object of the present invention, a system for providing a fail-safe algorithm to an electric steering apparatus using a current sensor, by detecting the movement of the steering wheel of the vehicle steering wheel A motor providing power to assist movement of the motor; A current sensor measuring a current value applied to the motor at a predetermined cycle; And store the current value as a sample value, and when the new current value is received from the current sensor, store the stored sample value as the previous sample value and update the sample value with the new current value, and compare the sample value with the previous sample value. Including an electric control unit (ECU) for detecting an abnormality in the motor when the current variation between the sample value and the past sample value exceeds a threshold set by the manufacturer of the electric steering apparatus. The present invention provides a system for providing a failsafe algorithm to an electric steering apparatus using a current sensor.

또한, 본 발명의 제 2 목적에 의하면, 전류 센서를 이용하여 전동식 조향장치에 페일세이프(Fail-Safe) 알고리즘을 제공하는 방법에 있어서, (a) 전류 센서가 전동식 제어 유닛(ECU: Electronic Control Unit, 이하 'ECU'라 칭함)의 제어에 따라 모터의 저항과 인덕터에 인가된 전류값을 일정 주기로 모니터링하고, 일정 주기로 ECU가 전류 센서로부터 전류값을 수신하는 단계; (b) 전류값을 샘플값으로 저장하고, 전류 센서로부터 일정 주기로 측정한 전류값을 수신하면 저장한 샘플값을 과거 샘플값으로 저장한 후 샘플값을 수신한 전류값으로 갱신하는 단계; (c) 샘플값과 과거 샘플값을 비교하여 샘플값과 과거 샘플값 간의 변화량이 임계값을 초과하였는지 여부를 확인하는 단계; 및 (d) 단계 (c)에서 샘플값과 과거 샘플값 간의 변화량이 상기 임계값을 초과하였다고 판단한 경우 모터에 이상이 감지되었음을 알리는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전류 센서를 이용하여 전동식 조향장치에 페일세이프 알고리즘을 제공하는 방법을 제공한다.According to a second object of the present invention, there is provided a method of providing a fail-safe algorithm to an electric steering apparatus using a current sensor, wherein (a) the current sensor is an electric control unit (ECU). Monitoring the current value applied to the resistance of the motor and the inductor at a predetermined cycle according to the control of “ECU”, and receiving the current value from the current sensor by the ECU at a predetermined cycle; (b) storing the current value as a sample value, and storing the stored sample value as a past sample value and updating the sample value to the received current value when receiving the current value measured at a predetermined period from the current sensor; (c) comparing the sample value with the past sample value to determine whether the amount of change between the sample value and the past sample value has exceeded a threshold value; And (d) informing the motor that the abnormality is detected when it is determined in step (c) that the amount of change between the sample value and the past sample value has exceeded the threshold value, to the electric steering apparatus using the current sensor. It provides a method for providing a failsafe algorithm.

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 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are used as much as possible even if displayed on different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전류 센서를 이용하여 전동식 조향장치에 페일세이프 알고리즘을 제공하는 3상 모터의 등가 회로 중 u 상 회로를 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating a u-phase circuit of an equivalent circuit of a three-phase motor providing a fail-safe algorithm to an electric steering apparatus using a current sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전류 센서를 이용하여 전동식 조향장치에 페일세이프 알고리즘을 제공하는 3상 모터의 u, v, w 3상 중 u 상의 등가 회로는 저항 및 인덕터의 연결로 표현할 수 있는데, 제 1 저항(220), 제 2 저항(222), 제 3 저항(224), 제 4 저항(226) 및 인덕터(230)를 포함하도록 표현할 수 있다. The equivalent circuit of the u phase among the u, v, w three phases of the three phase motor providing the failsafe algorithm to the electric steering apparatus using the current sensor according to the preferred embodiment of the present invention may be represented by the connection of the resistor and the inductor. The first resistor 220, the second resistor 222, the third resistor 224, the fourth resistor 226, and the inductor 230 may be represented.

전원(200)은 전동식 조향장치(100)의 모터(170)에 전원을 인가함으로써 모터 내부의 u, v 및 w 3상 회로가 구동하도록 한다.The power source 200 applies power to the motor 170 of the electric steering apparatus 100 so that the u, v and w three-phase circuits inside the motor are driven.

전류 센서(210)는 전원(200)과 모터(170) 사이에 연결되어 모터(170)에 인가되는 전류값을 실시간으로 모니터링하여 일정 주기로 전동식 제어 유닛(ECU: Electronic Control Unit, 이하 'ECU'라 칭함)(160)에 모니터링한 전류값을 전송한다.The current sensor 210 is connected between the power source 200 and the motor 170 to monitor in real time the current value applied to the motor 170 in a certain period of the electric control unit (ECU: Electronic Control Unit, hereinafter referred to as "ECU" 160) and transmits the monitored current value.

u 상 회로의 저항은 다양한 저항값을 가지고, 다양한 형태(직렬, 병렬 또는 직병렬)로 회로를 구성하지만 본 발명에서는 본 발명을 이해하기 쉽도록 하기 위하여 제 1 저항(220), 제 2 저항(222), 제 3 저항(224) 및 제 4 저항(226)의 직병렬 연결로 표현하고, 그 저항값을 각각 100 Ω으로 설정한다. The resistance of the u-phase circuit has various resistance values and constitutes the circuit in various forms (serial, parallel, or parallel), but in the present invention, the first resistor 220 and the second resistor ( 222, the third resistor 224 and the fourth resistor 226 is represented by a series-parallel connection, the resistance value is set to 100 Ω, respectively.

인덕터(230)는 전류의 변화량에 비례하여 전압을 유도하는 코일로서, 모터(170) 내의 전류의 급격한 변화를 방지하고 전기 잡음을 걸러내는 필터의 역할도 한다. The inductor 230 is a coil that induces a voltage in proportion to the amount of change in the current, and serves as a filter that prevents a sudden change in the current in the motor 170 and filters out electrical noise.

전동식 조향장치(100)는 모터(170)에 인가되는 전류값을 제어하여 모터(170)의 회전력을 제어한다. 따라서, 모터(170)에 인가되는 전류값의 변화량은 모터(170) 내의 저항이 단선 또는 단락되지 않으면 인덕터(230)에 의하여 연속적인 값을 가지게 된다.The electric steering apparatus 100 controls the rotational force of the motor 170 by controlling the current value applied to the motor 170. Therefore, the amount of change in the current value applied to the motor 170 has a continuous value by the inductor 230 unless the resistance in the motor 170 is disconnected or shorted.

그러나 모터(170) 내의 권선이 단선 또는 단락되어 모터(170) 내의 전체 저항값이 변화하면 저항이 단선 또는 단락되는 순간을 기준으로 저항이 단선 또는 단락되기 전의 전류값과 저항이 단선 또는 단락된 후의 전류값은 불연속적으로 변화하게 된다.However, when the windings in the motor 170 are disconnected or short-circuited and the total resistance value in the motor 170 changes, the current value before the resistor is disconnected or short-circuited and the resistance is disconnected or short-circuited based on the moment when the resistance is disconnected or short-circuited. The current value changes discontinuously.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전류 센서를 이용하여 전동식 조향장치에 페일세이프 알고리즘을 제공하는 과정을 나타낸 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a process of providing a failsafe algorithm to an electric steering apparatus using a current sensor according to a preferred embodiment of the present invention.

전류 센서(210)가 전동식 제어 유닛(ECU: Electronic Control Unit, 이하 'ECU'라 칭함)(160)의 제어에 따라 모터(170)의 저항과 인덕터(230)에 인가된 전류값을 모니터링한다(S300).The current sensor 210 monitors the resistance of the motor 170 and the current value applied to the inductor 230 under the control of an electronic control unit (ECU) 160 (see FIG. S300).

전류 센서(210)로부터 모니터링한 전류값을 일정 주기로 ECU(160)가 수신한다(S302).The ECU 160 receives the current value monitored from the current sensor 210 at a predetermined cycle (S302).

ECU(160)가 전류 센서(210)로부터 수신한 전류값을 샘플값으로 저장하고, 전류 센서(210)로부터 일정 주기로 전류값을 수신하면 저장한 샘플값을 과거 샘플값으로 저장한 후 샘플값을 갱신한다(S304).When the ECU 160 stores the current value received from the current sensor 210 as a sample value, and receives the current value from the current sensor 210 at a predetermined period, the ECU 160 stores the stored sample value as a past sample value and then stores the sample value. Update (S304).

ECU(160)가 샘플값과 과거 샘플값을 비교하여 샘플값과 과거 샘플값의 차가 전동식 조향장치(100)의 제조사에서 설정한 임계값을 초과하였는지 여부를 확인한 다(S306).The ECU 160 checks whether the difference between the sample value and the past sample value exceeds the threshold set by the manufacturer of the electric steering apparatus 100 by comparing the sample value with the past sample value (S306).

본 발명에서 모터(170) 내의 회로에 존재하는 저항의 경우 단선 또는 단락되면 전체 저항값이 변하고, 전체 저항에 인가되는 전류값도 변한다. In the present invention, in the case of the resistor present in the circuit in the motor 170, if the disconnection or short-circuit changes the total resistance value, the current value applied to the overall resistance also changes.

예를 들어, 도 2에서와 같이 제 1 저항(210) 및 제 2 저항(212)이 병렬로 연결되어 있고, 제 3 저항 및 제 4 저항(216)이 병렬로 연결되어 있으며, 이들이 직렬 연결된 구조를 가진 회로에서 전체 저항은 100 Ω이다. 그러나, 제 1 저항(210)이 끊어질 경우 전체 저항은 150 Ω이 되고, 제 2 저항(212)의 양 단자가 모두 끊어진 후 제 3 저항 및 제 4 저항과 병렬로 연결되는 상황이 발생하면 전체 저항은 약 133 Ω이 되어 전체 저항값이 순간적으로 바뀐다.For example, as shown in FIG. 2, the first resistor 210 and the second resistor 212 are connected in parallel, the third resistor and the fourth resistor 216 are connected in parallel, and they are connected in series. In a circuit with, the total resistance is 100 Ω. However, when the first resistor 210 is cut off, the total resistance becomes 150 Ω, and when both terminals of the second resistor 212 are disconnected and a situation in which the third resistor and the fourth resistor are connected in parallel occurs, The resistance is about 133 Ω, and the total resistance changes instantaneously.

정상적인 경우, 본 발명에서 전동식 조향장치(100)의 모터(170)에 인가되는 전류의 변화량은 모터(170) 내의 인덕터(230)에 의하여 연속적인 값을 가지게 된다. 그러나, 위와 같이 모터(170) 내의 권선이 단선 또는 단락되는 경우 모터(170)에 인가되는 전류의 변화량은 저항이 바뀌는 순간에 모터(170)에 인가되는 전류의 변화량이 불연속적으로 변한다. In the normal case, the change amount of current applied to the motor 170 of the electric steering apparatus 100 has a continuous value by the inductor 230 in the motor 170. However, when the winding in the motor 170 is disconnected or short-circuited as described above, the amount of change in the current applied to the motor 170 changes discontinuously at the moment the resistance is changed.

단계 S306에서 샘플값과 과거 샘플값의 차가 전동식 조향장치(100)의 제조사에서 설정한 임계값을 초과하였다고 판단한 경우 ECU(160)는 모터(170)에 이상이 감지되었음을 알리는 경고등(Warning Lamp)을 동작시키고, 모터(170)의 보호를 위하여 모터(170)의 전원(200)을 차단한다(S308).If it is determined in step S306 that the difference between the sample value and the past sample value exceeds the threshold set by the manufacturer of the electric steering apparatus 100, the ECU 160 issues a warning lamp to inform the motor 170 that an abnormality has been detected. In operation S308, the power source 200 of the motor 170 is cut off to protect the motor 170.

단계 S306에서 샘플값과 과거 샘플값의 차가 전동식 조향장치(100)의 제조사에서 설정한 임계값을 초과하지 않았다고 판단한 경우 ECU(160)는 단계 S304를 지 속적으로 수행한다.If it is determined in step S306 that the difference between the sample value and the past sample value does not exceed the threshold set by the manufacturer of the electric steering apparatus 100, the ECU 160 continuously performs step S304.

여기서 임계값의 설정은, 단선 또는 단락이 발생하여 모터(170)에 이상이 발생할 정도의 전류 변화량을 감지할 수 있는 정도로 하는 것이 가장 바람직하다.Here, the threshold is most preferably set to such an extent that a disconnection or short circuit occurs to detect an amount of change in current such that an abnormality occurs in the motor 170.

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 아래 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 별도의 전압 입력 없이 전류 센서를 이용하여 모니터링하는 전류값의 변화량을 이용하여 모터의 이상을 감지하는 페일세이프(Fail-Safe) 알고리즘을 제공함으로써, 페일세이프 알고리즘을 구현하는 회로를 단순화하여 비용을 절감하면서도 모터의 이상 발생 유무를 실시간으로 정확하게 검출하는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, a fail-safe algorithm is provided by providing a fail-safe algorithm that detects an abnormality of a motor by using a change amount of a current value monitored by a current sensor without a separate voltage input. The cost is reduced by simplifying the circuit to implement the circuit, and it is effective to accurately detect the occurrence of an abnormality of the motor in real time.

Claims (4)

전류 센서를 이용하여 전동식 조향장치에 페일세이프(Fail-Safe) 알고리즘을 제공하는 시스템에 있어서,A system for providing a fail-safe algorithm to an electric steering apparatus using a current sensor, 자동차의 조향휠의 움직임을 감지하여 상기 조향휠의 움직임을 보조하는 동력을 제공하는 모터;A motor that detects a movement of a steering wheel of a vehicle and provides power to assist the movement of the steering wheel; 상기 모터에 인가되는 전류값을 일정 주기로 측정하는 전류 센서; 및 A current sensor measuring a current value applied to the motor at a predetermined cycle; And 상기 전류센서로부터 수신되는 신호를 통해 상기 모터로 인가되는 전류가 불연속적으로 변화한 것으로 판단되면 상기 모터에 이상이 있는 것으로 판정하는 전동식 제어 유닛(ECU: Electronic Control Unit, 이하 ECU'라 칭함)If it is determined that the current applied to the motor is discontinuously changed through the signal received from the current sensor, an electric control unit (ECU: Electronic Control Unit (ECU) hereinafter referred to as an abnormality) of the motor. 을 포함하는 것을 특징으로 하는 전류 센서를 이용하여 전동식 조향장치에 페일세이프 알고리즘을 제공하는 시스템.A system for providing a failsafe algorithm to an electric steering apparatus using a current sensor comprising a. 제 1 항에 있어서, 상기 전류 센서는, The method of claim 1, wherein the current sensor, 상기 모터에 인가되는 상기 전류값을 모니터링하여 일정 주기로 상기 ECU에 전송하는 것을 특징으로 하는 전류 센서를 이용하여 전동식 조향장치에 페일세이프 알고리즘을 제공하는 시스템.And providing a fail-safe algorithm to the electric steering apparatus using a current sensor, by monitoring the current value applied to the motor and transmitting the current value to the ECU at regular intervals. 제 1 항에 있어서, 상기 ECU는, The method of claim 1, wherein the ECU, 상기 모터에 이상이 감지된 경우 상기 모터의 이상을 알리는 경고등(Warning Lamp)을 점등하고, 상기 모터에 인가되는 전원을 차단하는 것을 특징으로 하는 전류 센서를 이용하여 전동식 조향장치에 페일세이프 알고리즘을 제공하는 시스템.When a failure is detected in the motor, a warning lamp (Warning Lamp) indicating the abnormality of the motor is turned on, and the fail-safe algorithm is provided to the electric steering apparatus using a current sensor, characterized in that to cut off the power applied to the motor. System. 전류 센서를 이용하여 전동식 조향장치에 페일세이프(Fail-Safe) 알고리즘을 제공하는 방법에 있어서, In the method for providing a fail-safe algorithm to the electric steering apparatus using a current sensor, (a) 상기 전류 센서가 전동식 제어 유닛(ECU: Electronic Control Unit, 이하 'ECU'라 칭함)의 제어에 따라 모터에 인가된 전류값을 일정 주기로 모니터링하고, 상기 일정 주기로 상기 ECU가 상기 전류 센서로부터 상기 전류값을 수신하는 단계; (a) The current sensor monitors the current value applied to the motor at a constant cycle according to the control of an electronic control unit (ECU: hereinafter referred to as 'ECU'), and at the predetermined cycle, the ECU is driven from the current sensor. Receiving the current value; (b) 상기 전류값을 샘플값으로 저장하고, 상기 전류 센서로부터 상기 일정 주기로 측정한 전류값을 수신하면 저장한 상기 샘플값을 과거 샘플값으로 저장한 후 상기 샘플값을 수신한 상기 전류값으로 갱신하는 단계; (b) storing the current value as a sample value, and when the current value measured at the predetermined period is received from the current sensor, storing the stored sample value as a past sample value and then receiving the sample value as the current value received. Updating; (c) 상기 샘플값과 상기 과거 샘플값을 비교하여 상기 샘플값과 상기 과거 샘플값 간의 변화량이 임계값을 초과하였는지 여부를 확인하는 단계; 및 (c) comparing the sample value with the past sample value to determine whether the amount of change between the sample value and the past sample value has exceeded a threshold value; And (d) 상기 단계 (c)에서 상기 샘플값과 상기 과거 샘플값 간의 변화량이 상기 임계값을 초과하였다고 판단한 경우 상기 모터에 이상이 감지되었음을 알리는 단계(d) informing the motor that an abnormality is detected when it is determined in step (c) that the amount of change between the sample value and the past sample value exceeds the threshold value; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 전류 센서를 이용하여 전동식 조향장치에 페일세이프 알고리즘을 제공하는 방법.Method for providing a fail-safe algorithm to the electric steering apparatus using a current sensor comprising a.
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