KR101489059B1 - 전동식 조향장치 및 그의 토크 산출방법 - Google Patents

전동식 조향장치 및 그의 토크 산출방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 토크 센서에 페일이 발생한 경우에도 최대한 정상적인 조향 제어가 이루어질 수 있도록 하는 전동식 조향장치 및 그의 토크 산출 방법에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 토크 센서의 로터로부터 각각 수신되는 각도 신호에 대해 검증을 수행하여 토크 산출을 위한 각도 신호에 대해 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 상기 검증을 통해 각도 신호 중 페일이 발생한 신호를 판별하고, 페일이 발생하지 않은 각도 신호를 이용하여 토크를 산출함으로써 조향장치의 가용성(availability)를 높일 수 있는 효과가 있다.

Description

전동식 조향장치 및 그의 토크 산출방법{ELECTRIC POWER STEERING DEVICE AND TORQUE OUTPUTING METHOD THEREOF}
본 발명은 전동식 조향장치 및 그의 토크 산출방법에 관한 것이다.
차량에는 스티어링 휠의 조향력을 경감하여 조향 상태의 안정성을 보장하기 위한 수단으로서 파워 스티어링 시스템이 적용될 수 있다.
이중 전동식 파워 스티어링 시스템은 조향축의 토크를 감지하는 토크 센서, 차량의 속도를 감지하는 차속 센서 등에서 감지한 차량의 운행 조건에 따라 전자 제어 유닛(Electronic Control Unit, ECU)이 모터 구동을 제어하여 저속 운행시에는 가볍고 편안한 조향감을 줄 수 있고, 고속 운행시에는 무겁고 양호한 방향 안정성을 줄 수 있으며, 비상 상황에서는 급속한 조향이 이루어질 수 있도록 하여 운전자에게 최적의 조향 조건을 제공할 수 있다.
이러한 전동식 파워 스티어링 시스템에서 토크 센서는 운전자의 조향 조작을 감지하여 전자 제어 유닛으로 감지값을 전달하며, 전자 제어 유닛은 전달받은 상기 감지값을 토대로 상기 조향 조작에 대한 토크 값을 산출하여 모터의 구동을 제어하므로 잘못된 토크 값이 산출되면 정상적인 조향이 어려워질 수 있으며 이에 따라 운전자의 주행 안정성을 위협하는 문제점이 발생할 수 있다.
따라서 토크 센서로부터 수신된 감지값에 대한 신뢰성 확보와 함께 감지값에 이상이 있는 경우라도 최대한 정상적인 조향 제어가 이루어질 수 있도록 가용성(availability) 향상이 요구된다.
이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 토크 센서에 페일이 발생한 경우에도 최대한 정상적인 조향 제어가 이루어질 수 있도록 하는 전동식 조향장치 및 그의 토크 산출 방법을 제공하는 데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 측면에서, 본 발명은, 입력축에 연결된 제1 로터와, 출력축에 연결된 제2 로터와, 상기 제1 로터 및 제2 로터의 각도 변화를 감지하는 제1 각도소자와 제2 각도소자를 갖는 토크 센서; 상기 제1 로터 및 제2 로터의 각도변화를 감지하여 검증 신호를 출력하는 검증 소자; 및 상기 제1 각도소자로부터 수신된 제1 각도신호 및 상기 제2 각도소자로부터 수신된 제2 각도신호에 대해 페일이 발생한 경우, 상기 검증 신호를 토대로 정상 상태의 각도신호를 판별하며, 판별된 각도신호를 토대로 토크 값을 산출하는 전자제어유닛을 포함하는 전동식 조향장치를 제공한다.
다른 측면에서, 본 발명은, 입력축에 연결된 제1 로터와, 출력축에 연결된 제2 로터와, 상기 제1 로터 및 제2 로터의 각도 변화를 감지하는 제1 각도소자와 제2 각도소자를 갖는 토크 센서를 포함하는 전동식 조향장치의 토크 산출 방법에 있어서, 상기 제1 각도소자로부터 출력된 제1 각도신호와, 상기 제2 각도소자로부터 출력된 제2 각도신호를 각각 수신하는 각도신호 수신단계; 수신된 제1 각도신호와 제2 각도신호 간 각도를 비교하여 상기 제1 각도신호 및 제2 각도신호에 대한 페일 발생 여부를 판단하는 페일감지 단계; 페일이 발생한 것으로 판단되면, 검증신호와 상기 제1 각도신호 및 제2 각도신호를 각각 비교하여, 상기 제1 각도신호 및 제2 각도신호 중 정상 신호를 판별하는 신호 판별단계; 및 정상인 것으로 판별된 각도신호를 토대로 토크 값을 산출하는 토크 산출단계를 포함하는 전동식 조향장치의 토크 산출 방법을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 토크 센서의 로터로부터 각각 수신되는 각도 신호에 대해 검증을 수행하여 토크 산출을 위한 각도 신호에 대해 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 검증을 통해 각도 신호 중 페일이 발생한 신호를 판별하고, 페일이 발생하지 않은 각도 신호를 이용하여 토크를 산출함으로써 조향장치의 가용성(availability)를 높일 수 있는 효과가 있다.
도1은 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 조향장치의 구성이 도시된 구성도이다.
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 조향장치에 있어서, 전자제어유닛의 구성이 도시된 블록도이다.
도3은 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 조향장치의 토크 산출방법이 도시된 순서도이다.
도4는 도3에 있어서, 제1, 제2 각도신호 중 정상신호를 판별하여 토크를 산출하는 방법이 보다 상세하게 도시된 순서도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 하며, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도1은 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 조향장치의 구성이 도시된 구성도이다.
도1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 조향장치는, 조향 휠(10)의 회전 조작을 감지하는 토크 센서와, 상기 토크 센서로부터 감지된 감지정보를 토대로 토크 값을 산출하는 전자제어유닛(ECU, 100)를 포함한다.
토크 센서는 입력축(12)과 연결되는 제1 로터(14)와, 출력축(18)과 연결되는 제2 로터(20)와, 상기 제1 로터(14) 및 제2 로터(20)의 각 상대 회전 변위(각도 변화)를 측정하는 제1 각도소자(30)와 제2 각도소자(40)를 포함할 수 있다. 또한, 제1 로터(14)와 제2 로터(20) 사이에는 토션 바(torsion bar, 16)가 구비되어, 입력축(12)과 출력축(18)에 발생하는 비틀림 정도를 측정할 수 있다.
따라서, 운전자가 조향 휠(10)을 회전 조작하면, 조향 휠(10)의 회전력은 입력축(12), 토션바(16) 및 출력축(18)을 통해 전달되어 차량 바퀴(미도시)의 방향을 변경할 수 있게 한다.
상기 제1 각도소자(30)와 제2 각도소자(40)는 홀 IC(Hall IC)로 구현될 수 있는데, 상기 제1 로터(14)와 제2 로터(20) 사이에 배치되어 각각 상기 제1 로터(14) 및 제2 로터(20)의 상대 회전 변위를 감지하고, 감지된 값을 각도 신호로 하여 상기 전자제어유닛(100)에 전달할 수 있다. 상기 전자제어유닛(100)은 상기 제1 각도소자(30) 및 제2 각도소자(40)로부터 수신된 각도신호를 토대로 토크 값을 산출할 수 있다.
특히, 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 조향장치는, 상기 제1 각도소자(30)로부터 출력되는 제1 각도신호와 상기 제2 각도소자(40)로부터 출력되는 제2 각도신호를 검증하기 위한 검증 소자(50)를 포함한다.
상기 검증 소자(50)는 상기 제1 각도소자(30)와 제2 각도소자(40)에서 정상적인 감지가 이루어졌는지 검증하기 위해 구비되는 소자로, 상기 검증 소자(50) 역시 홀 IC로 구현될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 제1 각도소자(30) 및 제2 각도소자(40)와 별도로 상기 조향 휠(10)의 회전 조작에 따른 상기 제1 로터(14)의 회전 변위와 제2 로터(20)의 회전 변위를 계측하여 상기 전자제어유닛(100)으로 전달하게 된다.
따라서, 상기 전자제어유닛(100)은 상기 제1 각도신호와 제2 각도신호에 대해 정상적인 계측에 의한 것인지 확인할 수 있으며, 상기 제1 각도신호 또는 제2 각도신호에 이상이 있는 것으로 판단되면 상기 검증 소자(50)로부터 수신된 검증 신호과 상기 제1, 2 각도신호를 비교하여 상기 제1, 2 각도신호 중 어느 각도 신호에 페일(fail)이 발생하였는지를 확인할 수 있다.
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 조향장치에 있어서, 전자제어유닛의 구성이 도시된 블록도이다.
도2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 조향장치의 전자제어유닛(100)은, 신호이상 판단부(110)와, 신호 검증부(130)와, 토크 산출부(140)를 포함하며, 신호 이상 경고부(120)를 더 포함할 수 있다.
신호이상 판단부(110)는, 상기 제1 각도신호와 상기 제2 각도신호 간 각도 차가 미리 설정된 기준 값 이상이면 상기 제1 각도신호 또는 상기 제2 각도신호 중 어느 하나에 페일이 발생한 것으로 판단한다.
상기 제1 각도소자(30) 및 제2 각도소자(40)는 제1 로터(14)와 제2 로터(20)의 회전변위를 각각 검출하므로, 상기 제1 각도소자(30)로부터 출력되는 상기 제1 각도신호는 제1 로터(14)의 회전변위가 감지된 제1 로터각도신호와, 상기 제2 로터(20)의 회전변위가 감지된 제2 로터각도신호를 포함한다.
유사하게, 상기 제2 각도소자(40)로부터 출력되는 상기 제2 각도신호는 제1 로터(14)의 회전변위가 감지된 제3 로터각도신호와, 상기 제2 로터(20)의 회전변위가 감지된 제4 로터각도신호를 포함한다.
상기 신호이상 판단부(110)는, 상기 제1 로터(14)의 회전변위가 감지된 제1 각도소자(30)의 제1 로터각도신호와 제2 각도소자(40)의 제3 로터각도신호를 비교하고, 상기 제2 로터(20)의 회전변위가 감지된 제1 각도소자(30)의 제2 로터각도신호와 제2 각도소자(40)의 제4 로터각도신호를 비교하여 페일 발생 여부를 판단한다.
즉, 하나의 로터에 대해 두 개의 각도소자(30, 40)가 회전 변위를 계측하는 경우, 두 각도소자(30, 40)로부터 출력된 신호는 일정 범위(예를 들어, 오차범위) 내에서 같은 값을 갖는 것이 정상이나, 두 개(30, 40) 중 하나의 각도 소자에 이상이 있다거나, 각도소자로부터 출력된 신호가 전자제어유닛으로 전달되는 과정에서 문제가 발생하는 경우에는 같은 값을 갖지 않는 경우가 발생할 수 있다.
상기 신호이상 판단부(110)는 이러한 원리를 이용하여, 제1 로터(14)에 대해 제1 로터각도신호와 제3 로터각도신호를 비교하여, 두 로터각도신호 간 각도차이가 미리 설정된 기준값 이내인 경우에는 두 로터각도신호가 모두 정상인 것으로 판단하나, 상기 기준값 이상인 경우에는 두 신호 중 어느 하나에 이상이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
상기 신호이상 판단부(110)는 제2 로터(20)에 대해서도 동일하게, 제2 로터각도신호와 제4 로터각도신호를 비교하여, 두 로터각도신호 간 각도차이가 미리 설정된 기준값 이내인 경우에는 두 로터각도신호가 모두 정상인 것으로 판단하나, 상기 기준값 이상인 경우에는 두 신호 중 어느 하나에 이상이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
상기 신호이상 판단부(110)는, 제1 로터각도신호와 제3 로터각도신호간 비교결과와 제2 로터각도신호와 제4 로터각도신호간 비교결과를 종합적으로 판단하여, 각 비교결과가 모두 기준값 이내인 경우에만 상기 제1 각도신호 및 제2 각도신호가 정상신호인 것으로 판단할 수 있다.
또한, 비교결과, 제1 로터각도신호와 제3 로터각도신호 간 비교값이 상기 기준값 이상이거나, 제2 로터각도신호와 제4 로터각도신호 간 비교값이 상기 기준값 이상인 것으로 판단되면, 상기 신호이상 판단부(110)는 상기 제1 각도신호 또는 제2 각도신호 중 어느 하나 이상에 페일이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
이때, 상기 신호이상 판단부(110)에서, 상기 제1 각도신호 또는 제2 각도신호 중 어느 하나 이상에 페일이 발생한 것으로 판단되면, 상기 신호 이상 경고부(120)는 토크 센서 측에 이상이 발생하였음을 시각적 또는 청각적인 방식으로 경고하여 운전자가 이를 인식할 수 있도록 제어신호를 생성하여 출력할 수 있다.
신호 검증부(130)는, 상기 제1 각도신호 또는 상기 제2 각도신호 중 어느 하나에 페일이 발생한 것으로 판단되면, 상기 제1 각도신호 및 상기 제2 각도신호를 상기 검증신호와 각각 비교하여, 어느 각도신호가 정상 신호인지를 판별한다.
상기 신호이상 판단부(110)는, 각 비교결과가 모두 기준값 이내인 경우에만 상기 제1 각도신호 및 제2 각도신호인 것으로 판단하고, 그 외 경우에는 이상이 발생한 것으로 판단하나, 어느 각도신호에서 이상이 발생하였는지는 판별하기 어렵다.
따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 조향장치에 있어서, 신호 검증부(130)는 상기 검증 소자(50)로부터 수신된 검증 신호를 토대로 상기 제1 각도신호와 제2 각도신호에 대해 페일이 발생한 신호와 정상신호를 판별하고, 정상 신호로 판별된 각도신호를 토크 값을 산출하는 데 활용하도록 한다.
상기 검증 소자(50)는 상기 제1 각도소자(30) 및 제2 각도소자(40)의 경우와 유사하게, 제1 로터(14)와 제2 로터(20)의 회전변위를 각각 검출한다. 따라서, 상기 검증 소자(50)로부터 출력되는 검증 신호 역시, 제1 로터(14)의 회전변위가 감지되는 제1 검증각도신호와, 제2 로터(20)의 회전변위가 감지되는 제2 검증각도신호를 포함한다.
상기 신호 검증부(130)는, 상기 검증신호를 일종의 기준신호로 활용하여, 제1 각도신호와 검증신호를 비교하고, 제2 각도신호와 검증신호를 비교한다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 신호 검증부(130)는, 제1 각도신호와 검증신호를 비교하는 데 있어서, 제1 로터(14)에 대해 제1 로터각도신호와 제1 검증각도신호를 비교하여, 두 신호 간 각도 차이가 미리 설정된 검증 기준값 이상인지 판단한다.
또한, 상기 신호 검증부(130)는, 제2 각도신호와 검증신호를 비교하는 데 있어서, 제1 로터(14)에 대해 제3 로터각도신호와 제1 검증각도신호를 비교하여, 두 신호 간 각도 차이가 미리 설정된 검증 기준값 이상인지 판단한다.
판단결과, 제1 로터각도신호와 제1 검증각도신호 간 각도 차이가 상기 검증 기준값 이상이고 상기 제3 로터각도신호와 제1 검증각도신호 간 각도 차이가 상기 검증 기준값 이내인 경우, 상기 신호 검증부(130)는 상기 제1 각도신호에 페일이 발생한 것으로 판단하고, 상기 제2 각도신호는 정상신호인 것으로 판단한다.
또한, 제1 로터각도신호와 제1 검증각도신호 간 각도 차이가 상기 검증 기준값 이내이고, 상기 제3 로터각도신호와 제1 검증각도신호 간 각도 차이가 상기 검증 기준값 이상인 경우, 상기 신호 검증부(130)는 상기 제1 각도신호는 정상신호이며, 제2 각도신호에 페일이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
이때, 상기 신호 검증부(130)는 제1 로터(14) 측에 대해, 제1 검증각도신호와 제1, 3 로터각도신호를 각각 비교하였으나, 제2 로터(20)의 측면에서 상술한 방법과 유사하게 제2 검증각도신호와 제2, 4 로터각도신호를 각각 비교하여 제1 로터(14)의 측면에서 비교한 비교결과와 함께 종합적으로 정상신호 및 페일 신호를 판별할 수도 있다.
또한, 상기 신호이상 판단부(110)에서의 페일 여부를 판단하는 기준 값과 상기 신호 검증부(130)에서 페일 여부를 판단하는 검증 기준값은 동일한 값으로 설정될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 그 구체적인 설정 값은 당업자에 의해 용이하게 변용될 수 있다.
한편, 상기 제1 각도소자(30), 제2 각도소자(40) 및 검증소자(50) 모두 제1 로터(14)와 제2 로터(20) 각각에서 회전 변위를 계측하므로 상기 제1 각도소자(30) 및 제2 각도소자(40) 뿐만 아니라 검증 소자(50)에 이상이 발생하는 경우도 존재할 수 있다.
따라서, 상기 신호 검증부(130)는, 제1 로터각도신호와 제1 검증각도신호 간 각도 차이가 상기 기준값 이상이고, 상기 제3 로터각도신호와 제1 검증각도신호 간 각도 차이도 상기 기준값 이상인 경우, 두 각도신호 중 정상신호를 판별하는 것이 불가능한 것으로 판단한다.
또한, 제1 로터각도신호와 제1 검증각도신호 간 각도 차이가 상기 기준값 이내이고, 상기 제3 로터각도신호와 제1 검증각도신호 간 각도 차이 역시 상기 기준값 이내인 경우에도 두 각도신호 중에서 정상신호를 판별하는 것이 불가능한 상황인 것으로 판단한다.
상기 신호 검증부(130)에서 정상신호를 판별하는 것이 불가능한 것으로 판단되면, 신뢰성 있는 토크 값을 산출하는 것이 어려워지므로 정상적인 조향 보조 동작 역시 수행되기 어렵다.
따라서 상기 신호 이상 경고부(120)는, 상기 신호 검증부(130)의 판단결과, 제1 각도신호 및 제2 각도신호 중 정상 상태인 각도신호를 판별하는 것이 어려운 것으로 판단되면, 시각적 또는 청각적 방식으로 운전자에게 토크 센서 측에 이상이 발생하였음을 경고할 수 있다.
이때, 상기 신호 이상 경고부(120)는 상기 신호이상 판단부(110)의 판단결과에 따라 토크 센서측에 이상이 발생하였음을 경고하는 제어신호가 이미 출력된 경우, 이전의 경고때와는 다른 경고음이 출력되도록 한다거나 경고음의 음량이 더 크게 출력되도록 한다거나 경고 메시지의 글자 크기나 글자 색이 강조될 수 있도록 하는 등 이전의 경고보다 더 높은 강도로 경고가 이루어질 수 있도록 제어신호를 출력할 수 있다.
또한, 상기 전자제어유닛(100)은 정상 상태인 각도신호를 판별하는 것이 어려운 것으로 판단되면, 더 이상 정상적인 조향 보조 동작이 수행되기 어려운 것으로 판단하여 상기 전동식 조향장치의 조향 보조 동작이 중지되도록 하는 제어명령을 생성할 수 있다.
한편, 토크 산출부(140)는, 상기 신호이상 판단부(110)의 판단결과 상기 제1 각도신호 및 제2 각도신호가 모두 정상인 것으로 판단되면 상기 제1 각도신호 및 제2 각도신호의 평균값을 토대로 토크 값을 산출하며, 상기 검증신호를 토대로 정상 상태인 각도신호가 판별되면, 판별된 각도신호를 토대로 토크 값을 산출한다.
즉, 상기 토크 산출부(140)는, 상기 제1 각도신호 및 제2 각도신호가 모두 정상인 것으로 판단되는 경우, 상기 제1 로터(14)의 측면에서, 제1 로터각도신호와 제3 로터각도신호의 평균을 산출하고, 상기 제2 로터(20)의 측면에서, 제2 로터각도신호와 제4 로터각도신호의 평균을 산출하며, 각각 산출된 평균을 토대로 토크 값을 산출한다.
또한, 상기 신호 검증부(130)의 검증 결과, 제1 각도신호가 정상 신호인 것으로 판별되면, 상기 토크 산출부(140)는 상기 제1 로터각도신호와 제2 로터각도신호를 토대로 토크 값을 산출할 수 있으며, 제2 각도신호가 정상 신호인 것으로 판별되면, 상기 제3 로터각도신호와 제4 로터각도신호를 토대로 토크 값을 산출할 수 있다.
전술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 조향장치는 다음과 같이 동작한다.
도3은 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 조향장치의 토크 산출방법이 도시된 순서도이다.
도3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 조향장치는, 우선, 제1 각도소자(30)로부터 제1 각도신호를 수신하고, 제2 각도소자(40)로부터 제2 각도신호를 수신한다.(S100)
신호이상 판단부(110)는 수신된 제1 각도신호와 제2 각도신호를 서로 비교하여 각 신호간 각도차이가 미리 설정된 기준값 이상인지 판단하고, 기준값 이상인 것으로 판단되면 상기 제1 각도신호 및 제2 각도신호 중 어느 하나의 신호에 페일이 발생한 것으로 판단한다.(S110, S120)
이때 단계 S120에서, 페일이 발생한 것으로 판단되면, 신호 이상 경고부(120)는 토크 센서 측에 이상이 발생하였음을 운전자가 인식할 수 있도록 경고할 수 있다.(S140)
또한, 단계 S120에서, 페일이 발생한 것으로 판단되면, 상기 신호 검증부(130)는, 검증 소자(50)로부터 검증 신호를 수신하고, 수신된 검증신호와 상기 제1 각도신호 및 제2 각도신호를 각각 비교한다.(S150)
상기 신호 검증부(130)는 비교결과에 따라 상기 제1 각도신호 또는 제2 각도신호에 대해 정상으로 판정하거나 페일이 발생한 것으로 판정한다.(S160)
토크 산출부(140)는, 단계 S120에서, 상기 제1 각도 신호와 제2 각도 신호가 모두 정상 신호인 것으로 판단되면, 상기 두 신호를 평균하여 토크 값을 산출한다.(S130)
또한, 단계 S160에서, 제1 각도신호가 정상 신호인 것으로 판별되면, 상기 토크 산출부(140)는 상기 제1 각도신호를 토대로 토크 값을 산출하고, 제2 각도신호가 정상 신호인 것으로 판별되면, 상기 제2 각도신호를 토대로 토크 값을 산출한다.(S170)
상기 단계 S140 후, 상기 신호 검증부(130)는 제1, 제2 각도신호 중 어느 각도신호가 정상신호인지를 판별하는데, 이하에서는 정상 신호 판별방법에 대해 보다 상세히 설명한다.
도4는 도3에 있어서, 제1, 제2 각도신호 중 정상신호를 판별하여 토크를 산출하는 방법이 보다 상세하게 도시된 순서도이다.
도4를 참조하면, 우선, 단계 S120에서, 제1 각도신호 및 제2 각도신호 중 어느 하나의 신호에서 페일이 발생한 것으로 판단한다.
상기 신호 검증부(130)는 검증소자(S_IC)로부터 수신된 검증 신호와 제1 각도소자(IC100)로부터 출력된 제1 각도신호 및 제2 각도소자(IC200)로부터 출력된 제2 각도신호를 비교한다.(S150)
즉, 검증신호와 상기 제1 각도신호 간 차이인 제1 각도차와, 상기 검증신호와 상기 제2 각도신호 간 차이인 제2 각도차를 산출하고, 상기 제1 각도차 및 제2 각도차를 검증 기준값과 비교하여 각 각도차가 미리 설정된 검증 기준값(x deg) 이상인지 판단한다.(S210)
판단결과, 상기 제1 각도차가 상기 검증 기준값 이상이고, 상기 제2 각도차는 상기 검증 기준값 이하인 경우, 상기 제1 각도신호에 페일이 발생한 것으로 판단하여 상기 제1 각도신호는 이상 신호로 판정하고, 상기 제2 각도신호는 정상 신호로 판정할 수 있다.(S220, S230)
또한, 상기 제1 각도차가 상기 검증 기준값 이하이고, 상기 제2 각도차는 상기 검증 기준값 이상인 경우, 상기 제2 각도신호에 페일이 발생한 것으로 판단하여 상기 제1 각도신호는 정상 신호로 판정하고, 상기 제2 각도신호는 페일 신호로 판정할 수 있다.(S240, S250)
또한, 상기 제1 각도차 및 제2 각도차가 모두 상기 검증 기준값 이상이거나 이하이면, 정상 상태인 각도신호를 판별하는 것이 불가능한 것으로 판단한다.
정상 상태의 각도 신호를 판별하는 것이 불가능한 것으로 판단되면, 신호 이상 경고부는 토크 센서측에 이상이 발생하였음을 경고할 수 있도록 하는 제어신호를 생성할 수 있으며, 전자제어유닛은 상기 전동식 조향장치의 동작이 중지되도록 제어신호를 생성하여 해당 구성요소에 전달할 수 있다.(S260, S270)
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 것이며, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
14: 제1 로터 20: 제2 로터
30: 제1 각도소자 40: 제2 각도소자
50: 검증소자 100: 전자제어유닛
110: 신호이상 판단부 120: 신호이상 경고부
130: 신호 검증부 140: 토크 산출부

Claims (7)

  1. 입력축에 연결된 제1 로터와, 출력축에 연결된 제2 로터와, 상기 제1 로터 및 제2 로터의 각도 변화를 감지하는 제1 각도소자와 제2 각도소자를 갖는 토크 센서;
    상기 제1 로터 및 제2 로터의 각도변화를 감지하여 검증 신호를 출력하는 검증 소자; 및
    상기 제1 각도소자로부터 수신된 제1 각도신호 또는 상기 제2 각도소자로부터 수신된 제2 각도신호 중 어느 하나에 대해 페일이 발생한 경우, 상기 검증 신호를 토대로 정상 상태의 각도신호를 판별하며, 판별된 각도신호를 토대로 토크 값을 산출하는 전자제어유닛
    을 포함하는 전동식 조향장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전자제어유닛은,
    상기 제1 각도신호와 상기 제2 각도신호 간 각도 차가 미리 설정된 기준 값 이상이면 상기 제1 각도신호 또는 상기 제2 각도신호 중 어느 하나에 페일이 발생한 것으로 판단하는 신호이상 판단부;
    상기 제1 각도신호 또는 상기 제2 각도신호 중 어느 하나에 페일이 발생한 것으로 판단되면, 상기 제1 각도신호 및 상기 제2 각도신호를 상기 검증신호와 각각 비교하여, 어느 각도신호가 정상 신호인지를 판별하는 신호 검증부
    를 포함하는 전동식 조향장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전자제어유닛은,
    상기 검증 신호를 토대로 정상 상태인 각도신호를 판별하는 것이 불가능한 것으로 판단되면 상기 전동식 조향장치의 동작이 중지되도록 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 전동식 조향장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전자제어유닛은,
    상기 제1 각도신호 및 제2 각도신호가 모두 정상인 것으로 판단되면 상기 제1 각도신호 및 제2 각도신호의 평균값을 토대로 토크 값을 산출하며, 상기 검증신호를 토대로 상기 제1 각도신호 또는 상기 제2 각도신호 중 어느 하나가 정상 상태인 각도신호로 판별되면, 정상인 것으로 판별된 각도신호를 토대로 토크 값을 산출하는 토크 산출부
    를 포함하는 전동식 조향장치.
  5. 입력축에 연결된 제1 로터와, 출력축에 연결된 제2 로터와, 상기 제1 로터 및 제2 로터의 각도 변화를 감지하는 제1 각도소자와 제2 각도소자를 갖는 토크 센서를 포함하는 전동식 조향장치의 토크 산출 방법에 있어서,
    상기 제1 각도소자로부터 출력된 제1 각도신호와, 상기 제2 각도소자로부터 출력된 제2 각도신호를 각각 수신하는 각도신호 수신단계;
    수신된 제1 각도신호와 제2 각도신호 간 각도를 비교하여 상기 제1 각도신호 및 제2 각도신호에 대한 페일 발생 여부를 판단하는 페일감지 단계;
    페일이 발생한 것으로 판단되면, 검증신호와 상기 제1 각도신호 및 제2 각도신호를 각각 비교하여, 상기 제1 각도신호 및 제2 각도신호 중 정상 신호를 판별하는 신호 판별단계; 및
    정상인 것으로 판별된 각도신호를 토대로 토크 값을 산출하는 토크 산출단계
    를 포함하는 전동식 조향장치의 토크 산출 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 신호 판별단계는,
    상기 검증신호와 상기 제1 각도신호 간 차이인 제1 각도차와, 상기 검증신호와 상기 제2 각도신호 간 차이인 제2 각도차를 산출하고, 상기 제1 각도차 및 제2 각도차를 검증 기준값과 비교하여,
    상기 제1 각도차가 상기 검증 기준값 이상이고, 상기 제2 각도차는 상기 검증 기준값 이하인 경우, 상기 제1 각도신호에 페일이 발생한 것으로 판단하여 상기 제2 각도신호를 정상 신호로 판별하는 것을 특징으로 하는 전동식 조향장치의 토크 산출방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 신호 판별단계는,
    상기 제1 각도차 및 제2 각도차가 모두 상기 검증 기준값 이상이거나 이하이면, 정상 상태인 각도신호를 판별하는 것이 불가능한 것으로 판단하여 상기 전동식 조향장치의 동작이 중지되도록 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 전동식 조향장치의 토크 산출방법.
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