KR101148289B1 - Electronic Control Unit for Providing Short Sensing Function of Vehicle and Engine Speed Signal - Google Patents

Electronic Control Unit for Providing Short Sensing Function of Vehicle and Engine Speed Signal Download PDF

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Abstract

본 발명은 차속 및 엔진속 신호의 단락 감지 기능을 제공하는 전자제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to an electronic control apparatus for providing a short circuit detection function of a vehicle speed and engine speed signal.

본 발명은 차속 센서 및 엔진속 센서의 단락을 감지하는 전동식 조향장치(EPS: Electric Power Steering)의 전자제어장치(ECU: Electronic Control Unit)에 있어서, 상기 차속 센서로부터 입력되는 차속 신호의 출력이 상기 엔진속 센서의 엔진속 신호의 아이들(Idle) 수준의 펄스 신호로 일정 시간 동안 나오면, 상기 차속 신호와 상기 엔진속 신호가 단락된 것으로 판별하는 모터제어장치(MCU: Motor Control Unit)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차속 및 엔진속 신호의 단락을 감지하는 전자제어장치를 제공한다.The present invention provides an electronic control unit (ECU) of an electric power steering (EPS) for detecting a short circuit between a vehicle speed sensor and an engine speed sensor, wherein an output of a vehicle speed signal input from the vehicle speed sensor is Including a motor control unit (MCU: Motor Control Unit) for determining that the vehicle speed signal and the engine speed signal is short-circuited when a pulse signal of the idle level of the engine speed signal of the engine speed sensor for a predetermined time. It provides an electronic control device for detecting a short circuit of the vehicle speed and the engine speed signal characterized in that.

본 발명에 의하면, 종래의 전자제어장치에서 차속 신호 및 엔진속 신호의 단락이나 이상 유무를 판별하는 로직이 엔진속 신호와 차속 신호가 모두 단락된 경우, 그 이상 유무를 판별할 수 없다는 문제점을 개선하여, 차속 신호 및 엔진속 신호가 단락되어도 이를 감지할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the logic of determining whether the vehicle speed signal and the engine speed signal are short circuited or abnormal in the conventional electronic controller is improved when the engine speed signal and the vehicle speed signal are shorted. Thus, even if the vehicle speed signal and the engine speed signal are short-circuited there is an effect that can be detected.

EPS, ECU, 차속, 엔진속, 단락, 감지 EPS, ECU, Vehicle Speed, Engine Speed, Short Circuit, Detection

Description

차속 및 엔진속 신호의 단락 감지 기능을 제공하는 전자제어장치{Electronic Control Unit for Providing Short Sensing Function of Vehicle and Engine Speed Signal} Electronic Control Unit for Providing Short Sensing Function of Vehicle and Engine Speed Signal}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자제어장치를 개략적으로 나타낸 블럭 구성도,1 is a block diagram schematically illustrating an electronic control apparatus according to a preferred embodiment of the present invention;

도 2는 정상적인 상황에서의 차속 신호 및 엔진속 신호의 출력 주파수를 나타낸 그래프,2 is a graph showing output frequencies of a vehicle speed signal and an engine speed signal in a normal situation;

도 3은 차속 신호와 엔진속 신호가 단락된 경우의 출력 주파수를 나타낸 그래프이다.3 is a graph showing an output frequency when the vehicle speed signal and the engine speed signal are short-circuited.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >Description of the Related Art

110: 차속 센서 120: 엔진속 센서110: vehicle speed sensor 120: engine speed sensor

130: ECU 140: MCU130: ECU 140: MCU

150: 인버터 160: 모터150: inverter 160: motor

본 발명은 차속 및 엔진속 신호의 단락 감지 기능을 제공하는 전자제어장치 에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 차속 센서로부터 입력되는 차속 신호의 출력이 엔진속 센서의 엔진속 신호의 아이들(Idle) 수준의 펄스 신호로 일정 시간 동안 나오면, 차속 신호와 엔진속 신호가 단락된 것으로 판별하는 전자제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to an electronic control apparatus for providing a short circuit detection function of vehicle speed and engine speed signals. More specifically, when the output of the vehicle speed signal input from the vehicle speed sensor is output as a pulse signal of an idle level of the engine speed signal of the engine speed sensor for a predetermined time, the electronic speed signal and the engine speed signal are determined to be short-circuited. It relates to a control device.

통상적으로 자동차의 조향장치로는 유압 펌프의 유압을 이용한 유압식 동력 조향장치(Hydraulic Power Steering Apparatus)가 사용되고 있지만, 1990년대 이후 전기 모터를 이용한 전동식 조향장치(EPS: Electric Power Steering)가 점차 보편화하고 있다. 기존의 유압식 동력 조향장치는 동력을 보조해 주는 동력원인 유압 펌프가 엔진에 의해 구동되어 조향 휠의 회전 여부와 관계없이 항상 에너지를 소모하는 데 비해서 전동식 조향장치는 조향 휠이 회전하여 토크가 발생하면 전기 에너지로 구동되는 모터가 조향 보조 동력을 제공한다. 따라서 전동식 조향장치를 사용하는 경우 유압식 동력 조향장치에 비해 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.Typically, a hydraulic power steering device (Hydraulic Power Steering Apparatus) using the hydraulic pressure of a hydraulic pump is used as a steering device of a vehicle, but electric power steering (EPS) using an electric motor has gradually become common since the 1990s. . Conventional hydraulic power steering system uses a hydraulic pump, which is the power source to assist the power, is driven by the engine and consumes energy all the time regardless of whether the steering wheel is rotated, whereas the electric steering system generates torque when the steering wheel rotates. A motor driven by electrical energy provides steering assistance power. Therefore, when the electric steering device is used, energy efficiency can be improved compared to the hydraulic power steering device.

통상적인 전동식 조향장치는 발생 토크, 차속, 조향각 등을 이용하여 운전자의 조향 의도와 자동차의 운행 상황 등을 파악하고 종합적으로 고려하여 조향 보조력을 생성한 후, 조향 컬럼, 랙바, 랙앤 피니언 등으로 전달함으로써 운전자로 하여금 더욱 쉽게 운전할 수 있도록 하고, 자동차가 더욱 안전하게 운행할 수 있도록 한다.In general, the electric steering device uses the generated torque, vehicle speed, steering angle, etc. to grasp the driver's steering intention and the driving condition of the vehicle, and generates steering assistance by comprehensively considering the steering column, rack bar, rack and pinion, etc. This makes it easier for the driver to drive and makes the car run safer.

전동식 조향장치는 많은 기계 부품과 전자 부품들로 구성되지만, 가장 핵심적인 구성으로서는 전자제어장치(ECU: Electronic Control Unit)가 있다. 전자제어장치는 차속 센서, 토크 센서, 조향각 센서 등 외부의 각종 센서로부터 전달되는 전기적인 신호를 분석하여 운전자의 조향 의도와 자동차의 주행 상황 등을 파악하고, 구비된 각종 로직(Logic)을 이용하여 모터를 제어하는 전동식 조향장치의 핵심 장치이다.Electric steering is composed of many mechanical and electronic components, but the most important configuration is the Electronic Control Unit (ECU). The electronic controller analyzes the electric signals transmitted from various sensors such as vehicle speed sensor, torque sensor, steering angle sensor, etc. to grasp the driver's steering intention and driving situation of the car, and uses various logics provided. It is the core device of the electric steering system that controls the motor.

이러한, 종래의 전동식 조향장치의 전자제어장치는 차속 신호 및 엔진속 신호의 단락이나 이상 유무를 판별하기 위해 다음과 같은 방법을 이용하였다.In the electronic control apparatus of the conventional electric steering apparatus, the following method has been used to determine whether the vehicle speed signal and the engine speed signal are shorted or abnormal.

우선, 차속 신호의 이상 유무를 판별하기 위해서는 엔진속 신호가 특정 rpm 이상인 경우, 일정 시간 동안 차속이 0으로 나오면 이를 차속 신호의 이상으로 판별하고, 엔진속 신호의 이상 유무를 판별하기 위해서는 엔진속 신호가 특정 rpm 이하인 경우, 일정 시간 동안 차속이 특정 속도 이상으로 나오면 이를 엔진속 신호의 이상 또는 엔진의 오프(Off)로 판단하였다.First, in order to determine whether the vehicle speed signal is abnormal or not, if the engine speed signal is equal to or greater than a specific rpm, and the vehicle speed is 0 for a predetermined time, the engine speed signal is determined as an abnormality of the vehicle speed signal. When is less than a specific rpm, if the vehicle speed is over a certain speed for a certain time, it was determined that the abnormality of the engine speed signal or the engine (Off).

그러나 이러한 종래의 전자제어장치에서 차속 신호 및 엔진속 신호의 단락이나 이상 유무를 판별하는 로직은 엔진속 신호와 차속 신호가 단락된 경우, 그 이상 유무를 판별할 수 없다는 문제점이 있었다.However, in such a conventional electronic controller, the logic for determining whether the vehicle speed signal and the engine speed signal are short or abnormal has a problem in that the engine speed signal and the vehicle speed signal are short-circuited.

전술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 차속 센서로부터 입력되는 차속 신호의 출력이 엔진속 센서의 엔진속 신호의 아이들(Idle) 수준의 펄스 신호로 일정 시간 동안 나오면, 차속 신호와 엔진속 신호가 단락된 것으로 판별하는 전자제어장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention, when the output of the vehicle speed signal input from the vehicle speed sensor outputs a pulse signal of the idle level of the engine speed signal of the engine speed sensor for a predetermined time, the vehicle speed signal and the engine speed signal is It is an object of the present invention to provide an electronic control device for discriminating that a short circuit occurs.

전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 차속 센서 및 엔진속 센서의 단락 을 감지하는 전동식 조향장치(EPS: Electric Power Steering)의 전자제어장치(ECU: Electronic Control Unit)에 있어서, 상기 차속 센서로부터 입력되는 차속 신호의 출력이 상기 엔진속 센서의 엔진속 신호의 아이들(Idle) 수준의 펄스 신호로 일정 시간 동안 나오면, 상기 차속 신호와 상기 엔진속 신호가 단락된 것으로 판별하는 모터제어장치(MCU: Motor Control Unit)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차속 및 엔진속 신호의 단락을 감지하는 전자제어장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention, in the electronic control unit (ECU: Electronic Control Unit) of the electric power steering (EPS) for detecting a short circuit between the vehicle speed sensor and the engine speed sensor, When the output of the input vehicle speed signal outputs a pulse signal of an idle level of the engine speed signal of the engine speed sensor for a predetermined time, the motor controller (MCU :) for determining that the vehicle speed signal and the engine speed signal are short-circuited. It provides an electronic control device for detecting a short circuit of the vehicle speed and the engine speed signal, characterized in that it comprises a Motor Control Unit.

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.Hereinafter, preferred 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 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자제어장치를 개략적으로 나타낸 블럭 구성도이다.1 is a block diagram schematically illustrating an electronic control apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.

본 발명의 전자제어장치(ECU: Electronic Control Unit, 이하 'ECU'라 칭함)는 ECU(130)는 토크 센서(미도시), 조향각 센서(미도시), 차속 센서(110) 및 엔진속 센서(120) 등의 차량의 주행 상황을 파악하기 위한 각종 센서 및 모터(160)와 연결되어, 차속 센서(110) 및 엔진속 센서(120) 등으로부터 입력된 차속 신호 및 엔진속 신호 등을 분석하여 운전자에 의한 주행 상황을 감지하고, 주행 상황에 적합하도록 모터(160)의 구동 토크를 제어하는 공급 전류를 출력한다.Electronic control unit of the present invention (ECU: referred to as "ECU") ECU 130 is a torque sensor (not shown), steering angle sensor (not shown), vehicle speed sensor 110 and engine speed sensor ( The vehicle is connected to various sensors and motors 160 for grasping the driving state of the vehicle such as 120, and analyzes a vehicle speed signal and an engine speed signal input from the vehicle speed sensor 110, the engine speed sensor 120, and the like. It senses the driving situation by the output, and outputs a supply current for controlling the drive torque of the motor 160 to suit the driving situation.

비록, 도 1에서는 ECU(130)에 차속 센서(110) 및 엔진속 센서(120)만이 연결된 것으로 도시했지만 실제로는 토크 센서, 조향각 센서 등 주행 상황을 감지하기 위한 다수의 센서와 연결될 수 있다. 모터(160)는 ECU(130)로부터 전달된 공급 전류에 따라 조향을 원활하게 하기 위한 보조 동력을 생성하여 전달한다.Although only the vehicle speed sensor 110 and the engine speed sensor 120 are illustrated in FIG. 1, the ECU 130 may be connected to a plurality of sensors for detecting a driving situation such as a torque sensor and a steering angle sensor. The motor 160 generates and transmits auxiliary power for smooth steering according to the supply current transmitted from the ECU 130.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 ECU(130)는 모터제어장치(MCU: Motor Control Unit, 이하 'MCU'라 칭함)(140) 및 인버터(Inverter)를 포함한다.ECU 130 according to a preferred embodiment of the present invention includes a motor control unit (MCU: 140) and an inverter (Inverter).

MCU(140)는 차속 센서(110) 및 엔진속 센서(120)와 연결되어, 차속 센서(110) 및 엔진속 센서(120)로부터 차속 신호 및 엔진속 신호 등의 전기 신호를 수신하여, 그에 따른 모터 제어 전류를 인버터(150)를 통해 모터(160)에 인가하여 운전자의 조향 조작력을 어시스트해 준다.The MCU 140 is connected to the vehicle speed sensor 110 and the engine speed sensor 120 to receive electrical signals such as a vehicle speed signal and an engine speed signal from the vehicle speed sensor 110 and the engine speed sensor 120, and accordingly The motor control current is applied to the motor 160 through the inverter 150 to assist the driver's steering manipulation force.

한편, 차속 신호는 5V의 펄스 신호로 출력되고, 엔진속 신호는 12V의 펄스 신호로 출력되는데, 만약 두 신호가 단락(Short)되면 전압이 높은 쪽의 출력, 즉, 엔진속 신호인 12V의 펄스 신호가 출력되게 된다.On the other hand, the vehicle speed signal is output as a pulse signal of 5V, the engine speed signal is output as a pulse signal of 12V, if the two signals are short (Short), the output of the higher voltage, that is, the engine speed signal of 12V pulse The signal will be output.

본 발명은 이러한 점에 착안하여 고안된 것으로, 차량이 극 저속 또는 정차를 한 경우에 엔진속의 rpm이 아이들(Idle) 수준으로 떨어지게 되는데, 만약, 엔진속 신호가 차속 신호와 단락이 된 상태라면, 차속 신호는 엔진속 신호의 아이들 수준의 rpm에 해당하는 펄스 신호의 출력을 보여 항상 약 30 kph 정도의 차속 신호의 출력을 보이게 된다. The present invention has been devised in view of this point, and when the vehicle is at a very low speed or stops, the rpm of the engine falls to the idle level. If the engine speed signal is shorted with the vehicle speed signal, the vehicle speed The signal shows the output of the pulse signal corresponding to the rpm of the engine speed signal, so that the output of the vehicle speed signal of about 30 kph is always displayed.

따라서, 본 발명의 MCU(140)는 이와 같은 현상이 일정 시간 이상 지속 되면 차속 센서가 엔진속 센서와 단락이 되어 있는 것으로 판단한다.Therefore, the MCU 140 of the present invention determines that the vehicle speed sensor has a short circuit with the engine speed sensor when such a phenomenon persists for a predetermined time or more.

도 2 및 도 3을 이용하여 보다 상세히 설명하면, 도 2에 도시된 바와 같이 차량이 정상적인 상태에서는 차속 신호와 엔진속 신호의 출력 주파수가 모두 나타나게 되지만, 도 3에 도시된 바와 같이 차속 신호와 엔진속 신호가 단락된 경우에는 전압이 높은 쪽의 출력 주파수만이 나타나게 되어, 이러한 상태가 일정 시간 동안 지속되면 본 발명의 MCU(140)는 차속 및 엔진속 신호가 모두 단락된 것으로 판단한다.2 and 3, when the vehicle is in a normal state as shown in FIG. 2, both output speeds of the vehicle speed signal and the engine speed signal are displayed. However, as shown in FIG. 3, the vehicle speed signal and the engine are shown. When the speed signal is short-circuited, only the output frequency of the higher voltage appears, and when this state persists for a predetermined time, the MCU 140 of the present invention determines that both the vehicle speed and the engine speed signal are short-circuited.

인버터(150)는 직류를 교류로 변환하여 모터(160)로 전원을 공급하는 전원 공급 장치로서, MCU(140)의 제어에 따라 모터(160)로 공급 전류를 공급한다. 즉, 인버터(150)는 MCU(140)로부터 제어 전류가 전달되면 구비한 스위칭 소자를 제어 전류에 따라 스위칭하여 모터(160)로 공급하는 공급 전류를 가변함으로써, 모터(160)의 동작을 제어한다. 이때, 인버터(150)는 직류를 교류로 변환하여 모터(160)로 공급하기 때문에, 3상의 교류 전원을 모터(160)로 공급한다.The inverter 150 converts a direct current into an alternating current and supplies power to the motor 160. The inverter 150 supplies a supply current to the motor 160 under the control of the MCU 140. That is, the inverter 150 controls the operation of the motor 160 by varying the supply current supplied to the motor 160 by switching the switching element provided according to the control current when the control current is transmitted from the MCU 140. . At this time, since the inverter 150 converts direct current into alternating current and supplies it to the motor 160, the inverter 150 supplies three-phase alternating current power to the motor 160.

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.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 protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 종래의 전자제어장치에서 차속 신호 및 엔진속 신호의 단락이나 이상 유무를 판별하는 로직이 엔진속 신호와 차속 신호가 모두 단락된 경우, 그 이상 유무를 판별할 수 없다는 문제점을 개선하여, 차속 신호 및 엔진속 신호가 단락되어도 이를 감지할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, when the engine speed signal and the vehicle speed signal are both shorted, the logic for determining the short circuit or abnormality of the vehicle speed signal and the engine speed signal in the conventional electronic controller may determine whether there is an abnormality. By improving the problem that it can not be, there is an effect that can be detected even if the vehicle speed signal and the engine speed signal is short-circuited.

Claims (3)

차속 센서의 차속신호 및 엔진속 센서의 엔진속 신호의 단락을 감지하는 전동식 조향장치(EPS: Electric Power Steering)의 전자제어장치(ECU: Electronic Control Unit)에 있어서,In the electronic control unit (ECU) of the electric power steering (EPS) for detecting a short circuit between the vehicle speed signal of the vehicle speed sensor and the engine speed signal of the engine speed sensor, 상기 엔진속 센서의 엔진속 신호는 아이들(Idle) 수준인 12V의 펄스신호를 출력하며, 상기 차속 센서로부터 입력되는 차속 신호의 출력이 일정 시간 이상 상기 12V의 펄스 신호로 출력되면, 상기 차속 신호와 상기 엔진속 신호가 단락된 것으로 판단하는 모터제어장치(MCU: Motor Control Unit)The engine speed signal of the engine speed sensor outputs a 12 V pulse signal having an idle level, and when the output of the vehicle speed signal input from the vehicle speed sensor is output as the 12 V pulse signal for a predetermined time, the vehicle speed signal and Motor control unit (MCU) for determining that the engine speed signal is short-circuited 를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 조향장치의 전자제어장치.Electronic control device of an electric steering apparatus comprising a. 삭제delete 삭제delete
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