KR20150017798A - Apparatus and Method for detecting faults in a torque sensor - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an apparatus and a method for detecting faults in a torque sensor. According to the present invention, the apparatus for detecting faults in a torque sensor comprises: a plurality of torque sensors generating a torque signal by sensing a torque of a steering wheel; an analysis unit measuring a change rate of signal characteristics of the generated torque signal and a change rate of a frequency; and a fault detection unit determining that a relevant torque sensor malfunctions when the generated torque signal is determined to be abnormal after the measured change rate of the signal characteristics and change rate of the frequency are compared with preset setting values respectively. According to the present invention, fault detectability with regard to signal abnormality of the torque sensor can be reinforced as whether the signal is normal is determined through analyzing the frequency with regard to the sensor signal.

Description

토크 센서 고장 검출 장치 및 방법{Apparatus and Method for detecting faults in a torque sensor}Technical Field [0001] The present invention relates to an apparatus and a method for detecting a torque sensor,

본 발명은 모터 구동 조향 장치(MDPS: Motor Driven Power Steering)에 관한 것으로서, 더 상세하게는 토크 센서 신호에 대한 주파수 분석을 통해 신호의 정상 유무를 판단하고, 일반 동작 사양에 대한 신호 분석을 통해 조향휠 회전이 발생하기 전에 고장 판단이 가능한 토크 센서 고장 검출 장치 및 방법에 대한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a motor-driven steering system (MDPS), and more particularly, to a system and method for determining a steady state of a signal through frequency analysis of a torque sensor signal, And more particularly, to a torque sensor failure detecting apparatus and method capable of determining a failure before wheel rotation occurs.

파워 스티어링은 가볍고 신속한 조향 조작을 위해 별도의 펌프를 장착하고 이 펌프의 오일 압력으로 운전자의 핸들조작을 돕는 조향 장치를 말한다. 자동차 핸들의 조향력은 차량의 속도가 올라감에 따라 가벼워 진다. 예를 들어, 차량을 정지해 놓고 핸들을 돌리 때 보다는 차량이 주행할 때 쉽게 돌아가고, 속도를 올리면 아주 쉽게 핸들 조작이 되어 조향력을 잃어 버리는 현상이 발생하게 된다.Power steering is a steering system equipped with a separate pump for light and quick steering operation and helping the driver to operate the steering wheel with the oil pressure of the pump. The steering force of the steering wheel of the car becomes lighter as the vehicle speed increases. For example, rather than stopping the vehicle and turning the steering wheel, the vehicle easily turns when the vehicle is running. When the vehicle speed is increased, the steering wheel is easily operated and the steering force is lost.

차량이 고속으로 주행 시, 핸들이 너무 가벼우면 오히려 약간의 핸들 조작에도 위험하므로 운행의 안정감이 없게 된다. 따라서 차량의 속도에 따라 파워 스티어링의 특성을 변화시켜 고속 직진 시에 안정감 있게 핸들이 조향되도록 해주는 파워스티어링을 속도 감응형 파워 스티어링이라고 한다.When the vehicle is traveling at high speed, if the steering wheel is too light, it is dangerous to operate the steering wheel. Therefore, the power steering which changes the characteristics of the power steering according to the speed of the vehicle and steers the steering wheel steadily at high speed is referred to as speed-sensitive power steering.

즉, 정차 시나 차량의 속도가 낮을 때는 파워 스티어링이 가벼워지고, 고속 주행 시에는 파워 스티어링이 무거워지게 제어하는 시스템이 EPS(Electronic Power Steering) 시스템이다.In other words, EPS (Electronic Power Steering) system is a system that controls power so that the power steering is light when the vehicle is stopped or the vehicle speed is low, and the power steering is heavy when the vehicle is traveling at high speed.

이러한 EPS 시스템 등과 같은 이러한 전동식 동력 조향장치는 유압식 동력 조향장치(HPS; Hydraulic Power Steering)와 달리 차량의 주행 조건에 따라 자동으로 전기 모터의 동작을 제어하여 조타성능과 조타감을 향상시킬 수 있다.Unlike the hydraulic power steering (HPS), such an electric power steering apparatus such as EPS system can automatically improve the steering performance and steering feeling by controlling the operation of the electric motor according to the driving condition of the vehicle.

이때, 전동식 동력 조향장치는 조향휠에 입력되는 토크를 측정하는 토크 센서, 조향 휠의 조향각을 측정하는 조향각 센서 및 차량의 속도를 측정하는 차속 센서 등을 구비하여 차량의 주행 조건을 판단하다.At this time, the electric power steering apparatus includes a torque sensor for measuring a torque input to the steering wheel, a steering angle sensor for measuring the steering angle of the steering wheel, and a vehicle speed sensor for measuring the speed of the vehicle.

여기서, 토크 센서는 자기식 토크 센서가 이용되며, 이러한 출력 특성을 보여주는 도면이 도 1에 도시된다. 도 1을 참조하면, 고장 판단 영역(100)이 도시된다. 도 2는 이러한 토크 센서에서 고장(Fault) 검출에 대한 조건을 나타낸다. Here, the torque sensor is a magnetic torque sensor, and a view showing such an output characteristic is shown in FIG. Referring to FIG. 1, a failure determination area 100 is shown. Figure 2 shows the conditions for fault detection in this torque sensor.

도 1 및 도 2에 따라 설계된 고장 검출 사양은 신호가 스펙사양에 대해서 만족하지 못하는 일반적인 경우만 고려된 설계 사양이다. 부연하면, TQ1, TQ2 신호가 비대칭이거나, 1개의 신호만 문제가 있는 경우 전압 설계 마진을 만족하면, 고장검출되지 않으며, MDPS에서는 토크값으로 연산된다.The fault detection specifications designed in accordance with FIGS. 1 and 2 are design specifications that are taken into account only in the general case where the signal is not satisfied with the specification specification. In addition, if the TQ 1 and TQ 2 signals are asymmetric or there is only one signal problem, no fault is detected if the voltage design margin is met, and the MDPS is calculated as the torque value.

연산된 토크 값은 시스템 출력을 만들게 되며, 차량 노면 부하(정차, 주행, 포장/비포장 등을 들 수 있음)에 따라 핸들의 자가 회전도 가능하여, 페일 세이프 커버리지(Fail-Safe Coverage)가 충분하지 못하다는 문제점이 있었다.The calculated torque value creates the system output and allows the steering wheel to self-rotate according to the vehicle road surface load (which can be stopped, driven, packed or unpacked), so there is not enough fail-safe coverage There was a problem that it was not possible.

1. 한국공개특허 제10-2012-0068418호1. Korean Patent Publication No. 10-2012-0068418 2. 한국공개특허 제10-2013-0054858호2. Korean Patent Publication No. 10-2013-0054858 3. 한국공개특허 제10-2010-0046739호3. Korean Patent Publication No. 10-2010-0046739

본 발명은 위 배경기술에 따른 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로서, 토크 센서의 신호 이상에 대한 고장 검출력을 강화하여 차량의 안정성을 확보하는 토크 센서 고장 검출 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a torque sensor failure detecting apparatus and method for securing the stability of a vehicle by enhancing a failure detecting force against a signal abnormality of a torque sensor.

본 발명은 위에서 제시된 과제를 달성하기 위해, 토크 센서의 신호 이상에 대한 고장 검출력을 강화하여 차량의 안정성을 확보하는 토크 센서 고장 검출 장치를 제공한다.The present invention provides a torque sensor failure detection device for securing the stability of a vehicle by enhancing a failure detection capability for a signal abnormality of a torque sensor in order to achieve the above-described problems.

상기 토크 센서 고장 검출 장치는,The torque sensor failure detecting device includes:

조향휠의 토크를 센싱하여 토크 신호를 생성하는 다수의 토크 센서;A plurality of torque sensors sensing a torque of the steering wheel to generate a torque signal;

생성된 토크 신호의 신호 특성 및 주파수의 변화율을 측정하는 분석부; 및An analyzer for measuring a signal characteristic of the generated torque signal and a rate of change of frequency; And

측정된 신호 특성의 변화율 및 주파수의 변화율을 각각 미리 설정된 설정값들과 비교하여 생성된 토크 신호의 이상으로 판단되면 해당 토크 센서를 고장으로 결정하는 고장 검출부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 토크 센서 고장 검출 장치를 제공한다.A failure detection unit for comparing the rate of change of the measured signal characteristics and the rate of change of the frequency with predetermined set values, respectively, and determining the corresponding torque sensor as a failure if it is determined that the generated torque signal is abnormal; And a torque sensor failure detecting device.

이때, 상기 신호 특성의 변화율은 동일 소스원으로부터 발생되는 토크 신호로서 각 토크 센서별로 변화율 차이가 발생하는 경우 이용되는 것을 특징으로 할 수 있다.In this case, the rate of change of the signal characteristic may be used as a torque signal generated from the same source, when a rate of change of the torque signal is different for each torque sensor.

또한, 상기 주파수의 변화율은 일정 샘플링 시간내에서 변화하는 토크 신호의 변화값인 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the rate of change of the frequency may be a change value of the torque signal varying within a predetermined sampling time.

또한, 상기 토크 신호는 운전자의 조작에 의해 조향휠의 회전이 발생하기 전에 생성된 신호인 것을 특징으로 할 수 있다.Further, the torque signal may be a signal generated before the rotation of the steering wheel is generated by an operation of the driver.

또한, 상기 토크 신호의 특성은 서로 대칭적이며, 상기 토크 센서는 자기식 토크 센서인 것을 특징으로 할 수 있다.The characteristics of the torque signal may be symmetrical to each other, and the torque sensor may be a magnetic torque sensor.

또한, 상기 설정값들은 토크 센서의 고장 유형 분석 정보 및 실차 주행 조건에 대한 계측 데이터를 이용하여 산출되는 것을 특징으로 할 수 있다.The set values may be calculated using fault type analysis information of the torque sensor and measurement data on the actual vehicle running condition.

한편으로 본 발명의 다른 일실시예는, 또한, 토크 신호를 생성하는 토크 신호 생성 단계; 생성된 토크 신호의 신호 특성 및 주파수의 변화율을 측정하는 변화율 분석 단계; 측정된 신호 특성의 변화율 및 주파수의 변화율을 각각 미리 설정된 설정값들과 비교하는 설정값 비교 단계; 및 비교 결과 설정값 보다 크면 생성된 토크 신호의 이상으로 판단하고 해당 토크 센서를 고장으로 결정하는 고장 검출 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 토크 센서 고장 검출 방법을 제공한다.On the other hand, another embodiment of the present invention also includes a torque signal generation step of generating a torque signal; A rate of change analysis step of measuring a signal characteristic of the generated torque signal and a rate of change of frequency; A set value comparing step of comparing the rate of change of the measured signal characteristics and the rate of change of the frequency with predetermined preset values; And a failure detection step of determining a failure of the corresponding torque sensor by determining that the generated torque signal is abnormal if the comparison result is larger than the set value, and determining a failure of the corresponding torque sensor.

또한, 상기 토크 센서 고장 검출 방법은, 토크 신호 생성 단계이전에 토크 센서의 고장 유형 분석 정보 및 실차 주행 조건에 대한 계측 데이터를 이용하여 상기 설정값들을 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.Further, the torque sensor failure detection method may further include calculating the set values using the measurement data of the failure type analysis information and the actual-vehicle running condition of the torque sensor before the torque signal generation step have.

본 발명에 따르면, 센서 신호에 대한 주파수 분석을 통해 신호의 정상 유무를 판단하므로, 토크 센서의 신호 이상에 대한 고장 검출력을 강화할 수 있다.According to the present invention, the presence / absence of the signal is determined through the frequency analysis of the sensor signal, so that the failure detection capability against the signal abnormality of the torque sensor can be enhanced.

또한, 본 발명의 다른 효과로서는 일반 동작 사양에 대한 충분한 신호 분석을 통해 조향휠 회전이 발생하기 전에 고장을 판단하는 것이 가능하므로 차량의 안정성을 증대시킬 수 있다는 점을 들 수 있다.Another advantage of the present invention is that the stability of the vehicle can be increased because it is possible to determine the failure before the steering wheel rotation occurs through sufficient signal analysis of the general operation specifications.

도 1은 일반적인 토크 센서의 출력 특성을 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1과 같은 출력 특성을 갖는 토크 센서의 사양에 대해서 고장 검출 조건을 보여주는 표이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 토크 센서 고장 검출 장치(300)의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 고장 검출을 위한 알고리즘의 설계 과정을 보여주는 흐름도이다.
도 5는 도 4에 도시된 설계된 경계값을 이용하여 토크 센서의 고장을 검출하는 과정을 보여주는 흐름도이다.
도 6은 도 5의 고장 검출 알고리즘에 따른 고정 검출 조건을 보여주는 표이다. 1 is a view showing an output characteristic of a general torque sensor.
Fig. 2 is a table showing the fault detection conditions with respect to the specifications of the torque sensor having the output characteristics as shown in Fig.
3 is a configuration diagram of a torque sensor failure detecting apparatus 300 according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a design process of an algorithm for failure detection according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a process of detecting a failure of the torque sensor using the designed boundary value shown in FIG.
FIG. 6 is a table showing fixed detection conditions according to the failure detection algorithm of FIG. 5; FIG.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다.Like reference numerals are used for similar elements in describing each drawing.

제 1, 제 2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. The term "and / or" includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Should not.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 토크 센서 고장 검출 장치 및 방법을 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, an apparatus and method for detecting a torque sensor failure according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 토크 센서 고장 검출 장치(300)의 구성도이다. 도 3을 참조하면, 상기 토크 센서 고장 검출 장치(300)는, 조향휠(310)의 토크를 센싱하여 토크 신호를 생성하는 다수의 토크 센서(320), 생성된 토크 신호의 신호 특성 및 주파수의 변화율을 측정하는 분석부(330), 측정된 신호 특성의 변화율 및 주파수의 변화율을 각각 미리 설정된 설정값들과 비교하여 생성된 토크 신호의 이상으로 판단되면 해당 토크 센서를 고장으로 결정하는 고장 검출부(340) 등을 포함하여 구성된다.3 is a configuration diagram of a torque sensor failure detecting apparatus 300 according to an embodiment of the present invention. 3, the torque sensor failure detecting apparatus 300 includes a plurality of torque sensors 320 sensing a torque of the steering wheel 310 to generate a torque signal, a signal characteristic of the generated torque signal, An analysis unit 330 for measuring the rate of change, a failure detection unit 330 for comparing the rate of change of the measured signal characteristics and the rate of change of the frequency with predetermined preset values, respectively, 340 and the like.

토크 센서(320)는 자기식 토크 센서가 사용되나, 이에 한정되는 것은 아니며 변형 게이지식 토크 센서, 위상차 검출형 토크 센서 등이 사용될 수 있다.A magnetic torque sensor is used as the torque sensor 320, but not limited thereto, and a strain gait torque sensor, a phase difference detection type torque sensor, or the like can be used.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 고장 검출을 위한 알고리즘의 설계 과정을 보여주는 흐름도이다. 도 4를 참조하면, 센서 신호에 대한 주파수 분석을 통해 신호의 정상 유무를 판단하며, 일반 동작 사양에 대한 충분한 신호 분석을 통해 조향휘의 회전이 발생하기 전에 판단하도록 한다.4 is a flowchart illustrating a design process of an algorithm for failure detection according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, it is determined whether the signal is normal or not by analyzing the frequency of the sensor signal, and the signal is analyzed before the rotation of the steering wheel occurs.

따라서, 토크 센서(320)에 의해 생성된 토크 신호와 비교되는 설정값(이를 테면, 경계값이 됨)이 설계되어야 한다. 이를 위해, 사전에 토크 센서의 고장 유형 에 대한 분석이 수행되어 토크 센서 고장 유형 분석 정보가 생성되고, 실차 주행 조건 등이 수집되어 실차 주행 데이터가 생성된다(단계 S410,S420). 즉, 토크 센서의 고장 유형 분석과 더불어 실차 주행 조건에 대한 데이터 계측을 통해 유효성이 있는 계측 데이터를 산출한다.Therefore, a set value (for example, a boundary value) to be compared with the torque signal generated by the torque sensor 320 must be designed. To this end, an analysis of the type of failure of the torque sensor is performed in advance to generate torque sensor failure type analysis information, and actual vehicle running conditions and the like are collected and actual vehicle running data is generated (steps S410 and S420). That is, in addition to the failure type analysis of the torque sensor, the measurement data having validity is calculated through the data measurement of the actual vehicle driving condition.

토크 센서 고장 유형 분석 정보 및 실차 주행 조건 데이터가 생성되면, 이를 이용하여 신호 특성 및/또는 분석이 이루어진다(단계 S430).When the torque sensor failure type analysis information and the actual-vehicle running condition data are generated, signal characteristics and / or analysis are performed using the information (Step S430).

이러한 신호 특성 및 주파수 분석을 통해 검출 경계값이 설계되며, 이 경계값이 미리 설정되어 고장 검출을 위한 기준값이 된다(단계 S440).The detection boundary value is designed through such signal characteristics and frequency analysis, and the boundary value is set in advance and becomes a reference value for detecting a fault (step S440).

도 5는 도 4에 도시된 설계된 경계값을 이용하여 토크 센서의 고장을 검출하는 과정을 보여주는 흐름도이다. 도 5를 참조하면, 토크 신호를 생성하고, 생성된 토크 신호의 신호 특성 및 주파수의 변화율을 측정하여 분석한다(단계 S510,S513,S520,S523).5 is a flowchart illustrating a process of detecting a failure of the torque sensor using the designed boundary value shown in FIG. Referring to FIG. 5, a torque signal is generated, and the signal characteristics of the generated torque signal and the rate of change of frequency are measured and analyzed (steps S510, S513, S520, S523).

신호 특성의 변화율은 동일 소스원으로부터 발생되는 토크 신호로서 각 토크 센서별로 변화율 차이가 발생하는 경우이다.The rate of change of the signal characteristic is a case where a rate of change of the rate of change occurs for each torque sensor as a torque signal generated from the same source.

이와 함께, 주파수의 변화율은 일정 샘플링 시간내에서 변화하는 토크 신호의 변화값이 된다.At the same time, the rate of change of frequency becomes a change value of the torque signal that varies within a certain sampling time.

따라서, 주파수 분석에 따라 분석된 주파수가 설정값인 경계값 L1 보다 큰지를 판단한다(단계 S515).Therefore, it is determined whether the frequency analyzed according to the frequency analysis is larger than the boundary value L1 (step S515).

판단 결과, 분석된 주파수가 경계값 L1 보다 크면, 이는 토크 센서의 고장을 의미하며(단계 S530), 경계값 L1 보다 크지 않으면, 이는 토크 센서가 정상임을 의미한다(단계 S517).If the analyzed frequency is greater than the boundary value L1, this means that the torque sensor is faulty (step S530). If it is not greater than the threshold value L1, it means that the torque sensor is normal (step S517).

신호 특성의 변화율 차이의 경우, 변화율 차이가 경계값 L2 보다 큰지를 판단한다(단계 S525).In the case of the rate of change of the signal characteristic, it is determined whether the rate of change of rate is greater than the threshold value L2 (step S525).

판단결과, 변화율 차이가 경계값 L2 보다 크면, 이는 토크 센서의 고장을 의미하며(단계 S530), 경계값 L2 보다 크지 않으면, 이는 토크 센서가 정상임을 의미한다(단계 S527).As a result of the determination, if the rate of change of change is larger than the boundary value L2, it means that the torque sensor is malfunctioning (step S530), and if it is not greater than the threshold value L2, it means that the torque sensor is normal (step S527).

즉, 도 5의 흐름도는 샘플링 시간내 변화하는 토크 신호의 변화값을 통해 경계값(L1) 이상의 주파수 성분이 다발하는지를 모니터링하여, 신호에 대한 고장을 판단하게 되며, 동일 소스원으로부터 발생되는 토크 신호를 비교하여, 두 신호간 이상신호 유무를 판단하는 2가지 로직으로 구성되어 있다. 위와 같은 알고리즘의 장점은 운전자 토크입력이 없이도 신호의 주파수와 비교를 통해서 각 센서별 문제점을 미리 확인할 수 있다는 점이다.In other words, the flowchart of FIG. 5 monitors whether a frequency component exceeding the boundary value L1 occurs frequently through the change value of the torque signal varying during the sampling time, determines a failure of the signal, And judges the presence or absence of an abnormal signal between the two signals. The advantage of the above algorithm is that it can check the problem of each sensor in advance by comparing with the frequency of the signal without the driver's torque input.

따라서, 조향휠 회전이 발생하기전 사전 검출력을 강화하여, 차량 주행시 위험요소를 제거할 수 있다. Therefore, it is possible to enhance the pre-detection force before the steering wheel rotation occurs, thereby eliminating the risk factor when the vehicle is running.

도 6은 도 5의 고장 검출 알고리즘에 따른 고정 검출 조건을 보여주는 표이다. 도 6을 참조하면, 토크 센서 공급 전압, 토크 센서 출력 전압(TQ1/TQ2)에서 토크 센서의 변화를 이용하여 고장을 검출한다.FIG. 6 is a table showing fixed detection conditions according to the failure detection algorithm of FIG. 5; FIG. Referring to FIG. 6, a change in the torque sensor is used to detect a failure at a torque sensor supply voltage, a torque sensor output voltage (TQ1 / TQ2).

변화율 차이를 이용한 고장 검출의 경우, 센서 신호별 차이가 발생하는 경우로서 1채널(TQ1)에서만 노이즈가 발생한 경우이다. 로직 컨셉은 두 신호간의 차이값에 대한 절대값이 설정값(T.B.D: To be determined) 이상인지를 비교하는 것이다.In the case of failure detection using the rate of change, there is a case where noise is generated in only one channel (TQ1) in the case where a difference occurs between sensor signals. The logic concept is to compare whether the absolute value of the difference between the two signals is greater than or equal to a set value (T.B.D.).

주파수를 이용한 고장 검출의 경우, 센서 고주파 신호가 발생한 경우이다. 로직 컨셉은 주파수가 설정값(T.B.D) 이상인지를 비교하는 것이다.In the case of fault detection using frequency, a sensor high-frequency signal is generated. The logic concept is to compare whether the frequency is above the set value (T.B.D).

300: 토크 센서 고장 검출 장치
310: 조향휠
320: 토크 센서
330: 분석부
340: 고장 검출부300: Torque sensor failure detection device
310: Steering wheel
320: Torque sensor
330: Analytical Department
340:

Claims (12)

조향휠의 토크를 센싱하여 토크 신호를 생성하는 다수의 토크 센서;
생성된 토크 신호의 신호 특성 및 주파수의 변화율을 측정하는 분석부; 및
측정된 신호 특성의 변화율 및 주파수의 변화율을 각각 미리 설정된 설정값들과 비교하여 생성된 토크 신호의 이상으로 판단되면 해당 토크 센서를 고장으로 결정하는 고장 검출부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 토크 센서 고장 검출 장치.
A plurality of torque sensors sensing a torque of the steering wheel to generate a torque signal;
An analyzer for measuring a signal characteristic of the generated torque signal and a rate of change of frequency; And
A failure detection unit for comparing the rate of change of the measured signal characteristic and the rate of change of the frequency with predetermined set values, respectively, and determining the corresponding torque sensor as a failure if it is determined that the generated torque signal is abnormal;
The torque sensor failure detecting device comprising:
제 1 항에 있어서,
상기 신호 특성의 변화율은 동일 소스원으로부터 발생되는 토크 신호로서 각 토크 센서별로 변화율 차이가 발생하는 경우 이용되는 것을 특징으로 하는 토크 센서 고장 검출 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the rate of change of the signal characteristic is used as a torque signal generated from the same source and when a rate of change of the torque signal is different for each torque sensor.
제 1 항에 있어서,
상기 주파수의 변화율은 일정 샘플링 시간내에서 변화하는 토크 신호의 변화값인 것을 특징으로 하는 토크 센서 고장 검출 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the rate of change of the frequency is a change value of the torque signal varying within a predetermined sampling time.
제 1 항에 있어서,
상기 토크 신호는 운전자의 조작에 의해 조향휠의 회전이 발생하기 전에 생성된 신호인 것을 특징으로 하는 토크 센서 고장 검출 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the torque signal is a signal generated before rotation of the steering wheel is generated by an operation of a driver.
제 1 항에 있어서,
상기 토크 신호의 특성은 서로 대칭적이며, 상기 토크 센서는 자기식 토크 센서인 것을 특징으로 하는 토크 센서 고장 검출 장치.
The method according to claim 1,
Wherein characteristics of the torque signal are symmetrical to each other, and the torque sensor is a magnetic torque sensor.
제 1 항에 있어서,
상기 설정값들은 토크 센서의 고장 유형 분석 정보 및 실차 주행 조건에 대한 계측 데이터를 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하는 토크 센서 고장 검출 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the set values are calculated using fault type analysis information of the torque sensor and measurement data on the actual vehicle running condition.
토크 신호를 생성하는 토크 신호 생성 단계;
생성된 토크 신호의 신호 특성 및 주파수의 변화율을 측정하는 변화율 분석 단계;
측정된 신호 특성의 변화율 및 주파수의 변화율을 각각 미리 설정된 설정값들과 비교하는 설정값 비교 단계; 및
비교 결과 설정값 보다 크면 생성된 토크 신호의 이상으로 판단하고 해당 토크 센서를 고장으로 결정하는 고장 검출 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 토크 센서 고장 검출 방법.
A torque signal generation step of generating a torque signal;
A rate of change analysis step of measuring a signal characteristic of the generated torque signal and a rate of change of frequency;
A set value comparing step of comparing the rate of change of the measured signal characteristics and the rate of change of the frequency with predetermined preset values; And
A failure detection step of determining that the generated torque signal is abnormal and determining the failure of the corresponding torque sensor if the comparison result is larger than the set value;
The torque sensor failure detection method comprising the steps of:
제 7 항에 있어서,
상기 신호 특성의 변화율은 동일 소스원으로부터 발생되는 토크 신호로서 각 토크 센서별로 변화율 차이가 발생하는 경우 이용되는 것을 특징으로 하는 토크 센서 고장 검출 방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the rate of change of the signal characteristic is used as a torque signal generated from the same source and when a rate of change of change is generated for each torque sensor.
제 7 항에 있어서,
상기 주파수의 변화율은 일정 샘플링 시간내에서 변화하는 토크 신호의 변화값인 것을 특징으로 하는 토크 센서 고장 검출 방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the rate of change of the frequency is a change value of a torque signal varying within a predetermined sampling time.
제 7 항에 있어서,
상기 토크 신호는 운전자의 조작에 의해 조향휠의 회전이 발생하기 전에 생성된 신호인 것을 특징으로 하는 토크 센서 고장 검출 방법.8. The method of claim 7,
Wherein the torque signal is a signal generated before rotation of the steering wheel is generated by an operation of a driver. 제 7 항에 있어서,
상기 토크 신호의 특성은 서로 대칭적이며, 상기 토크 센서는 자기식 토크 센서인 것을 특징으로 하는 토크 센서 고장 검출 방법.
8. The method of claim 7,
Characterized in that the characteristics of the torque signal are symmetrical to each other and the torque sensor is a magnetic torque sensor.
제 7 항에 있어서,
토크 신호 생성 단계이전에, 토크 센서의 고장 유형 분석 정보 및 실차 주행 조건에 대한 계측 데이터를 이용하여 상기 설정값들을 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 토크 센서 고장 검출 방법.8. The method of claim 7,
Further comprising the step of calculating the set values using the fault type analysis information of the torque sensor and the measurement data on the actual vehicle running condition prior to the torque signal generation step.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109552403A (en) * 2018-11-28 2019-04-02 安徽德孚转向系统股份有限公司 The Transducer-fault Detecting Method of electric boosting steering system
US10661828B2 (en) 2017-04-12 2020-05-26 Hyundai Motor Company System and method for estimating steering torque

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