KR20180010425A - System and Method for Preventing Malfunction of the Electronic Power Steering by Torque Sensor Monitoring - Google Patents

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KR20180010425A KR1020160092456A KR20160092456A KR20180010425A KR 20180010425 A KR20180010425 A KR 20180010425A KR 1020160092456 A KR1020160092456 A KR 1020160092456A KR 20160092456 A KR20160092456 A KR 20160092456A KR 20180010425 A KR20180010425 A KR 20180010425A
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Abstract

The present invention relates to a malfunction prevention system for an electronic steering device through torque sensor monitoring and a control method thereof, and more specifically, to a technology for monitoring a torque sensor input signal in order to prevent a malfunction of a steering wheel due to an error of a torque sensor provided in an electronic steering system (EPS), and when the torque sensor malfunctions, stopping an electric motor of the EPS, thereby preventing a malfunction of the steering wheel by the conventional EPS. To this end, the present invention includes an electric motor, a steering wheel, a torque sensor, a control module, and a monitoring module.

Description

토크센서 모니터링을 통한 전자식 조향 장치의 오작동 방지 시스템 및 그 제어 방법 {System and Method for Preventing Malfunction of the Electronic Power Steering by Torque Sensor Monitoring}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a system and method for preventing malfunction of an electronic steering apparatus by monitoring a torque sensor,

본 발명은 토크센서 모니터링을 통한 전자식 조향 장치의 오작동 방지 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 전자식 조향 장치(EPS)에 구비된 토크센서의 오류에 의하여 조향 핸들이 오동작 하는 것을 방지하기 위하여, 토크센서 입력신호를 모니터링하고, 토크센서가 오동작 하는 경우, EPS의 전기모터를 중지시킴으로써, 종래 기술의 EPS에 의한 조향 핸들의 오동작을 방지하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a malfunction prevention system for an electronic steering apparatus by monitoring a torque sensor and a control method thereof, and more particularly to a system and method for preventing malfunction of a steering wheel due to an error of a torque sensor provided in an electronic steering system The present invention relates to a technique for preventing malfunction of a steering wheel by EPS by monitoring an input signal of a torque sensor and stopping an EPS electric motor when the torque sensor malfunctions.

일반적으로 전기 모터식 동력조향장치로 일컬어지는 전자식 조향 장치(EPS, Electronic Power Steering)는 전자적으로 제어되는 전기모터의 토크를 조향배력으로 이용하는 조향장치이다. 도 1은 종래의 전자식 조향 장치(EPS) 중의 하나인 전기 모터식 조향 배력 장치(Servoelectric)를 도시하고 있다.BACKGROUND ART Electronic power steering (EPS), generally referred to as an electric motor power steering system, is a steering apparatus that utilizes the torque of an electronically controlled electric motor as a steering power. FIG. 1 shows an electric motor-type steering booster apparatus (Servoelectric) which is one of conventional electronic steering apparatuses (EPS).

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 전자식 조향 장치는 핵심 요소로서 인가되는 토크를 검출하는 토크센서(torque sensor)와 제어모듈로서의 전자제어장치(ECU), 그리고 전원을 인가받아 조향배력을 생성하는 전기모터를 포함하여 이루어지며, 여기에서 상기 토크센서는 운전자가 조향핸들에 가하는 토크를 감지하는 기능을 하고, 상기 제어모듈은 주행속도와 조향핸들에 가해지는 토크, 및 제어모듈에 저장된 정보를 이용하여 필요로 하는 조향배력을 계산하는 기능을 한다. 또한, 상기 전기모터는 전원을 인가받아 상기 제어모듈에서 계산된 조향배력 토크를 생성하여 이를 운전자의 조향토크에 중복시킨다. 따라서, 상기 EPS는 운전자가 실질적으로 조향배력을 필요로 할 경우에만 작동하도록 이루어진다. 상기 토크센서에서 검출된 토크센서 신호를 바탕으로 상기 전기모터에 의해 생성된 조향배력 토크는 차량의 웜기어와 스티어링 칼럼을 거쳐서 래크피니언 조향기어에 전달된다. 따라서, 운전자는 전달된 토크에 의하여 조향 보조력을 얻게된다.As shown in FIG. 1, a conventional electronic steering apparatus includes a torque sensor for detecting a torque applied as a key element, an electronic control unit (ECU) as a control module, and a control unit Wherein the torque sensor senses a torque applied by the driver to the steering wheel, and the control module uses the traveling speed, the torque applied to the steering wheel, and the information stored in the control module And calculates the required steering power. In addition, the electric motor receives power and generates a steering boost torque calculated by the control module and overlaps the steering torque of the driver. Therefore, the EPS is made to operate only when the driver actually needs the steering force. Based on the torque sensor signal detected by the torque sensor, the steering boost torque generated by the electric motor is transmitted to the rack pinion steering gear via the worm gear and the steering column of the vehicle. Therefore, the driver obtains the steering assist force by the transmitted torque.

이러한 방식의 종래의 전자식 조향 장치는 필요할 경우에만 출력을 소비하므로 연료소비의 감소와 기관 여유출력의 증가를 가능하게 한다. 또 전자식 조향배력장치의 컨트롤유닛은 완벽한 진단이 가능하므로 고장진단이 간단하다는 이점이 있다.The conventional electronic steering apparatus of this type consumes the output only when necessary, thereby enabling a reduction in fuel consumption and an increase in the engine margin output. In addition, the control unit of the electronic steering booster has the advantage of being able to diagnose faults easily because of its complete diagnosis.

그러나, 상기와 같은 장점에도 불구하고, 종래의 EPS 시스템은 상기 토크센서에 오류 또는 고장 등과 같은 이상 상황 발생시, 상기 전기모터가 정상적으로 검출되지 못한 토크센서의 검출신호에 대응하여 작동함으로써, 상기 전류모터와 결합되어 있는 조향 핸들이 이상 토크센서의 신호대로 동작하여 오작동할 가능성이 있었으며, 이러한 경우, 사고 위험이 증가함으로써 운전자의 안전이 담보되지 못하는 문제가 있었다.However, in spite of the above advantages, the conventional EPS system operates in response to a detection signal of a torque sensor in which the electric motor is not normally detected when an abnormal situation such as an error or a failure occurs in the torque sensor, There is a possibility that the steering wheel combined with the steering wheel operates as a signal band of the abnormal torque sensor, resulting in malfunction. In such a case, there is a problem that the safety of the driver can not be secured due to an increased risk of accident.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 창안된 것으로서,The present invention has been made to solve the above problems,

EPS에 구비된 토크센서의 오류에 의하여 조향 핸들이 오동작 하는 것을 방지하기 위하여, 토크센서 입력신호를 모니터링하고, 토크센서가 오동작 하는 경우, EPS의 전기모터를 중지시킴으로써, 종래 기술의 EPS에 의한 조향 핸들의 오동작을 방지하는데 그 목적이 있다.In order to prevent the steering wheel from malfunctioning due to the error of the torque sensor provided in the EPS, the torque sensor input signal is monitored, and when the torque sensor malfunctions, the EPS electric motor is stopped, So as to prevent malfunction of the handle.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, According to an aspect of the present invention,

전자식 조향 장치의 오작동 방지 시스템에 있어서, 전원이 인가되면 조향배력 토크를 발생시키는 전기모터; 상기 전기모터에서 생성된 조향배력 토크가 인가되는 조향핸들; 상기 조향핸들에 인가되는 조향배력 토크를 검출하여 토크센서 신호를 출력하는 토크센서; 상기 토크센서 신호를 통하여 조향배력 토크를 계산함으로써 상기 전기모터의 작동을 제어하는 제어모듈; 및 상기 토크센서로부터 출력된 토크센서 신호의 변화량을 모니터링하는 토크센서 모니터링 모듈을 포함하고, 상기 토크센서 모니터링 모듈은 토크센서 신호의 변화량이 사전 설정된 정상범위를 벗어나는 경우 오류검출 신호를 생성하여 상기 제어모듈로 전송하고, 상기 제어모듈은 오류검출 신호를 수신하면 상기 전기모터의 작동을 중지시키는 제어를 하는 것을 특징으로 한다.A malfunction prevention system for an electronic steering apparatus, comprising: an electric motor for generating a steering boost torque when power is applied; A steering handle to which a steering boost torque generated in the electric motor is applied; A torque sensor for detecting a steering boost torque applied to the steering wheel and outputting a torque sensor signal; A control module for controlling the operation of the electric motor by calculating a steering boost torque through the torque sensor signal; And a torque sensor monitoring module for monitoring a change amount of a torque sensor signal outputted from the torque sensor, wherein the torque sensor monitoring module generates an error detection signal when the amount of change of the torque sensor signal is out of a predetermined normal range, And the control module stops the operation of the electric motor when receiving the error detection signal.

또한, 상기 토크센서 모니터링 모듈은, 토크센서 신호의 최대 변화량을 사전 설정하고, 이전주기에서 수신된 토크센서 신호와 다음 주기에서 수신된 토크센서 신호간의 변화량이 상기와 같이 설정된 최대 변화량을 넘는 경우에 오류검출 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.The torque sensor monitoring module pre-sets the maximum change amount of the torque sensor signal. If the change amount between the torque sensor signal received in the previous period and the torque sensor signal received in the next period exceeds the maximum change amount set as described above And outputs an error detection signal.

또한, 상기 토크센서 모니터링 모듈은, 토크센서 신호의 최대값 또는 최소값을 사전 설정하고, 수신된 토크센서 신호값이 사전 설정된 토크센서 신호의 최대값 보다 크거나, 또는 토크센서 신호의 최소값 보다 작은 경우에 오류검출 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.The torque sensor monitoring module may preset a maximum value or a minimum value of the torque sensor signal and if the received torque sensor signal value is larger than the maximum value of the predetermined torque sensor signal or smaller than the minimum value of the torque sensor signal And outputs an error detection signal.

또한, 상기 토크센서 모니터링 모듈은, 토크센서 신호의 오류 발생 범위를 사전 설정하고, 수신된 토크센서 신호값이 사전 설정된 오류 발생 범위 내에 포함되는 경우에 오류검출 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.The torque sensor monitoring module may preset an error occurrence range of the torque sensor signal and output an error detection signal when the received torque sensor signal value is within a predetermined error occurrence range.

또한, 상기 제어모듈과 상기 토크센서 모니터링 모듈은 통합된 하나의 구성요소로서 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the control module and the torque sensor monitoring module are integrated as one component.

한편, 토크센서 모니터링을 통한 전자식 조향 장치의 오작동 방지 시스템의 제어 방법에 있어서, 토크센서가 전기모터의 조향배력 토크를 검출하기 위한 준비 단계; 조향핸들의 작동에 따라 상기 토크센서는 상기 전기모터에서 발생하는 조향배력 토크를 검출하여 토크센서 신호를 생성 및 출력하는 단계; 제어모듈은 토크센서 신호를 수신하여 조향배력 토크를 계산하고, 산출된 조향배력 토크를 포함하는 제어신호를 출력하는 단계; 전기모터는 상기 제어모듈로부터 수신된 제어신호에 따라 작동되는 단계; 토크센서 모니터링 모듈이 상기 전기모터의 작동 이후의 상기 토크센서로부터 검출되는 토크센서 신호의 변화를 모니터링하는 단계; 토크센서 모니터링 모듈은 토크센서 신호의 변화량이 사전 설정된 정상범위를 넘어서는 변화를 나타내는지 판단하여 상기 토크센서의 오류검출을 수행하는 단계; 및 토크센서 모니터링 모듈은 오류검출시 오류검출 신호를 생성하여 제어모듈로 전송하고, 상기 제어모듈은 오류검출 신호를 수신함에 따라 상기 전기 모터를 중지시킴으로써 상기 전기모터의 오작동을 방지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention also provides a method of controlling a malfunction prevention system for an electronic steering apparatus, the method comprising: preparing a torque sensor for detecting a steering torque of an electric motor; The torque sensor detecting a steering boost torque generated in the electric motor according to the operation of the steering wheel to generate and output a torque sensor signal; The control module receives the torque sensor signal to calculate the steering boost torque, and outputs a control signal including the calculated steering boost torque; Operating the electric motor in accordance with a control signal received from the control module; Monitoring a change in a torque sensor signal detected by the torque sensor monitoring module from the torque sensor after operation of the electric motor; Performing error detection of the torque sensor by determining whether the change amount of the torque sensor signal indicates a change exceeding a predetermined normal range; And the torque sensor monitoring module generates an error detection signal upon detection of an error and transmits the error detection signal to the control module, and the control module prevents the electric motor from malfunctioning by stopping the electric motor upon receiving the error detection signal .

상기와 같은 구성을 통하여 본 발명의 토크센서 모니터링을 통한 전자식 조향 장치의 오작동 방지 시스템은, According to the present invention, there is provided a malfunction prevention system for an electronic steering apparatus,

전자식 조향 장치(EPS)를 구성하는 토크센서가 작동중 발생한 오류에 의하여 오류를 포함하는 토크센서 신호를 생성함에 따라, 상기 토크센서 신호에 대응하여 작동하는 전기모터가 오동작 하고, 결과적으로 차량의 조향 핸들이 오동작 하는 것을 방지하기 위하여 상기 토크센서로부터 출력되는 토크센서 신호를 모니터링하고, 토크센서가 오동작 하는 경우, 상기 EPS의 전기모터를 중지시킴으로써, 종래 기술의 EPS에 의한 조향 핸들의 작동시, 오작동한 토크센서 신호에 의하여 요구되지 않은 오작동을 발생시키는 것을 방지하고, 운전자의 안전성을 향상시키는 장점을 제공한다.The torque sensor that constitutes the electronic steering EPS generates a torque sensor signal including an error due to an error generated during operation, the electric motor that operates in response to the torque sensor signal malfunctions, The torque sensor signal outputted from the torque sensor is monitored in order to prevent the steering wheel from malfunctioning, and when the torque sensor malfunctions, the electric motor of the EPS is stopped, It is possible to prevent a malfunction that is not required by the torque sensor signal from being generated and to improve the safety of the driver.

도 1은 종래의 EPS 중의 하나인 전기 모터식 조향배력장치(Servoelectric)를 도시하고 있다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 토크센서 모니터링을 통한 전자식 조향 장치의 오작동 방지 시스템을 개략적으로 나타낸 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 토크센서 모니터링을 통한 전자식 조향 장치의 오작동 방지 시스템의 제어 방법을 나타내는 플로우차트이다.Figure 1 shows an electric motorized steering booster device (Servoelectric) which is one of the conventional EPSs.
FIG. 2 is a block diagram schematically illustrating a malfunction prevention system for an electronic steering apparatus through torque sensor monitoring according to a preferred embodiment of the present invention. Referring to FIG.
3 is a flowchart illustrating a method of controlling a malfunction prevention system of an electronic steering apparatus through torque sensor monitoring according to a preferred embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 기술적 구성을 구체적으로 기술하기에 앞서, 본 명세서 및 특허 청구범위의 전반에 걸쳐 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 또는 사전적인 의미로 한정되어 해석되는 것으로 이해해서는 안되며, 해당 용어나 단어는 '발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙'에 입각하여 기술된 것이며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 기술 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시예에 불과하고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 이해하기 쉽게 설명하기 위한 목적으로 사용되는 것으로, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서 상에 단수 형태로 기재된 구성요소는 별도로 특정하는 것이 아니라면 복수의 형태를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The word is described based on the principle that the inventor can properly define the concept of a term in order to explain his or her invention in the best way. The word is interpreted as a meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. . Therefore, the embodiments described in this specification and the technical structures shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It should be understood that various equivalents and modifications are possible. In addition, the terms used herein are used for the purpose of easy understanding of specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. It is to be understood that the elements described in the singular form in this specification include plural forms unless otherwise specified.

본 발명은 토크센서 모니터링을 통한 전자식 조향 장치의 오작동 방지 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a malfunction prevention system for an electronic steering apparatus through torque sensor monitoring,

전자식 조향 장치(EPS)를 구성하는 토크센서가 작동중 발생한 오류에 의하여 오류를 포함하는 토크센서 신호를 생성함에 따라, 상기 토크센서 신호에 대응하여 작동하는 전기모터가 오동작 하고, 결과적으로 차량의 조향 핸들이 오동작 하는 것을 방지하기 위한 발명으로서, The torque sensor that constitutes the electronic steering EPS generates a torque sensor signal including an error due to an error generated during operation, the electric motor that operates in response to the torque sensor signal malfunctions, As an invention for preventing a handle from malfunctioning,

상기 토크센서로부터 출력되는 토크센서 신호를 모니터링하고, 토크센서가 오동작 하는 경우, 상기 EPS의 전기모터를 중지시킴으로써, 종래 기술의 EPS에 의한 조향 핸들의 작동시, 오작동한 토크센서 신호에 의하여 요구되지 않은 오작동을 발생시키는 것을 방지하도록 구성된다.The torque sensor signal outputted from the torque sensor is monitored and when the torque sensor malfunctions, the electric motor of the EPS is stopped so that the operation of the steering wheel by the EPS according to the prior art is not required by the malfunctioning torque sensor signal So as not to cause a malfunction.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 토크센서 모니터링을 통한 전자식 조향 장치의 오작동 방지 시스템을 개략적으로 나타낸 블럭도이다. FIG. 2 is a block diagram schematically illustrating a malfunction prevention system for an electronic steering apparatus through torque sensor monitoring according to a preferred embodiment of the present invention. Referring to FIG.

도시된 바와 같이, 본 발명의 토크센서 모니터링을 통한 전자식 조향 장치의 오작동 방지 시스템은 토크센서(10), 전기모터(20), 토크센서 모니터링 모듈(30), 제어모듈(40) 및 전자식 조향 장치에 포함된 조향핸들(50)을 포함하여 이루어진다.As shown in the figure, the malfunction prevention system of the electronic steering apparatus according to the present invention includes a torque sensor 10, an electric motor 20, a torque sensor monitoring module 30, a control module 40, And a steering wheel 50 included in the steering wheel.

상기 토크센서(10)(torque sensor)는 상기 조향핸들(50)에 인가되는 토크(torque)를 감지하여 토크센서 신호를 생성 및 출력하는 기능을 하고, 상기 전기모터(20)(DC모터)는 전원을 인가받아 조향배력을 생성하는 기능을 한다. 또한, 상기 제어모듈(40)은 차량의 주행속도와 상기 조향핸들(50)에 가해지는 토크, 및 상기 제어모듈(40)에 저장된 정보를 이용하여 필요로 하는 조향배력을 계산하는 기능을 한다.The torque sensor 10 senses a torque applied to the steering wheel 50 and generates and outputs a torque sensor signal. The electric motor 20 (DC motor) And generates a steering force by receiving power. In addition, the control module 40 calculates a necessary steering force using the traveling speed of the vehicle, the torque applied to the steering wheel 50, and the information stored in the control module 40.

따라서, 상기 전기모터(20)는 차량의 배터리로부터 전원을 인가받아 상기 제어모듈(40)에서 계산된 조향배력 토크를 생성하여 상기 조향핸들(50)에 인가함으로써, 이를 운전자의 조향토크에 중복시킨다. Accordingly, the electric motor 20 receives the power from the battery of the vehicle, generates the steering boost torque calculated by the control module 40, and applies the generated steering boost torque to the steering wheel 50 to overlap the steering torque of the driver .

결과적으로, 상기 토크센서(10)에서 검출된 토크센서 신호를 바탕으로 상기 전기모터(20)에 의해 생성된 조향배력 토크는 차량의 웜기어와 스티어링 칼럼을 거쳐서 래크피니언 조향기어에 전달된다. 따라서, 운전자는 전달된 토크에 의하여 조향 보조력을 얻게된다.As a result, based on the torque sensor signal detected by the torque sensor 10, the steering boost torque generated by the electric motor 20 is transmitted to the rack pinion steering gear via the worm gear and the steering column of the vehicle. Therefore, the driver obtains the steering assist force by the transmitted torque.

본 발명은 상기와 같이 구성된 전자식 조향 장치의 구성과 더불어, 상기 토크센서(10)의 오작동에 의하여 조향배력 토크가 잘못 계산되어 조향핸들(50)이 오작동 하는 것을 방지하기 위한 구성으로서, 상기 토크센서(10)에서 검출된 토크센서 신호를 모니터링하는 토크센서 모니터링 모듈(30)을 더 포함한다.The present invention is a configuration for preventing malfunction of the steering wheel 50 due to erroneous calculation of the steering boost torque due to malfunction of the torque sensor 10 in addition to the configuration of the electronic steering apparatus configured as described above, And a torque sensor monitoring module (30) for monitoring the torque sensor signal detected by the torque sensor (10).

상기 토크센서 모니터링 모듈(30)은 상기 토크센서(10)에서 생성 및 출력된 토크센서 신호를 주기적/지속적으로 수신하고, 수신된 토크센서 신호의 변화를 모니터링한다. 이를 위하여 상기 토크센서 모니터링 모듈(30)은 신호를 수신하고 수신된 신호에 포함된 토크의 변화를 모니터링하기 위하여 데이터를 처리할 수 있는 프로그래밍이 가능한 데이터 처리 장치를 포함하여 이루어진다. 예를 들어, 상기 토크센서 모니터링 모듈(30)은 전자 제어 유닛(ECU, Electronic Control Unit)을 포함하거나, 마이컴(Micom)을 포함하여 이루어질 수 있다.The torque sensor monitoring module 30 periodically / continuously receives the torque sensor signals generated and output from the torque sensor 10, and monitors changes in the received torque sensor signals. To this end, the torque sensor monitoring module 30 comprises a programmable data processing device capable of receiving data and processing the data to monitor a change in the torque contained in the received signal. For example, the torque sensor monitoring module 30 may include an electronic control unit (ECU), or may include a microcomputer.

한편, 상기 토크센서 모니터링 모듈(30)은 지속적으로 수신되는 토크센서 신호의 변화량을 모니터링함에 있어서, 토크센서 신호의 변화량이 사전 설정된 정상범위를 넘어서는 변화를 나타내면 토크센서(10)의 오류가 발생한 것으로 오류검출을 하도록 프로그램된다. 상기 토크센서 모니터링 모듈(30)에서 오류검출이 이루어지면, 상기 토크센서 모니터링 모듈(30)은 오류검출 신호를 생성하여 후술할 제어모듈(40)로 전송한다.Meanwhile, when the variation of the torque sensor signal continuously monitored is monitored, the torque sensor monitoring module 30 generates an error of the torque sensor 10 when the variation of the torque sensor signal exceeds a predetermined normal range And is programmed to perform error detection. When the torque sensor monitoring module 30 detects an error, the torque sensor monitoring module 30 generates an error detection signal and transmits the error detection signal to the control module 40 to be described later.

토크센서(10)의 오류 판단은 예를 들어, 아래의 실시예들 중 어느 하나일 수 있다.The error determination of the torque sensor 10 may be, for example, any of the following embodiments.

1) 토크센서 신호의 최대 변화량을 사전 설정하고, 이전주기에서 수신된 토크센서 신호와 다음 주기에서 수신된 토크센서 신호간의 변화량이 상기와 같이 설정된 최대 변화량을 넘는 경우1) The maximum change amount of the torque sensor signal is preset, and when the change amount between the torque sensor signal received in the previous period and the torque sensor signal received in the next period exceeds the maximum change amount set as described above

2) 토크센서 신호의 최대값 또는 최소값을 사전 설정하고, 수신된 토크센서 신호값이 사전 설정된 토크센서 신호의 최대값 보다 크거나, 또는 토크센서 신호의 최소값 보다 작은 경우2) If the maximum or minimum value of the torque sensor signal is preset and the received torque sensor signal value is larger than the maximum value of the preset torque sensor signal or smaller than the minimum value of the torque sensor signal

3) 토크센서 신호의 오류 발생 범위를 사전 설정하고, 수신된 토크센서 신호값이 사전 설정된 오류 발생 범위 내에 포함되는 경우3) An error occurrence range of the torque sensor signal is preset, and when the received torque sensor signal value is included in the predetermined error occurrence range

제어모듈(40)은 상기 전기모터(20)의 작동을 제어하기 위하여 구비된 구성요소로서, 상기 토크센서 모니터링 모듈(30)과 연계하도록 이루어지며, 상기 토크센서 모니터링 모듈(30)에서 토크센서(10)의 오류검출이 이루어지면, 상기 제어모듈(40)은 상기 전기모터(20)의 작동을 정지시키는 제어를 함으로써, 오류가 발생한 토크센서 신호에 기반하여 상기 전기모터(20)가 작동하는 것을 방지하도록 이루어진다.The control module 40 is provided to control the operation of the electric motor 20 and is configured to be linked to the torque sensor monitoring module 30. The torque sensor monitoring module 30 is provided with a torque sensor 10, the control module 40 controls the operation of the electric motor 20 to stop the operation of the electric motor 20 based on the faulty torque sensor signal .

상기 제어모듈(40) 역시 상기 토크센서 모니터링 모듈(30)로부터 신호를 수신하고 수신된 신호에 포함된 토크의 변화를 모니터링하기 위하여 데이터를 처리할 수 있는 프로그래밍이 가능한 데이터 처리 장치를 포함하여 이루어진다. 예를 들어, 상기 토크센서 모니터링 모듈(30)은 전자 제어 유닛(ECU, Electronic Control Unit)을 포함하거나, 마이컴(Micom)을 포함하여 이루어질 수 있다.The control module 40 also includes a programmable data processing device that can receive data from the torque sensor monitoring module 30 and process the data to monitor changes in the torque included in the received signal. For example, the torque sensor monitoring module 30 may include an electronic control unit (ECU), or may include a microcomputer.

도 1에 도시된 본 발명의 바람직한 실시예에서 상기 토크센서 모니터링 모듈(30)과 상기 제어모듈(40)은 독립된 구성요소로서 도시되었으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 다른 실시예에서는 상기 토크센서 모니터링 모듈(30)과 상기 제어모듈(40)이 통합된 구성요소로서 구성될 수도 있는 것으로 이해되어야 한다.Although the torque sensor monitoring module 30 and the control module 40 are shown as separate components in the preferred embodiment of the present invention shown in FIG. 1, the present invention is not limited thereto. In another embodiment of the present invention, It should be understood that the sensor monitoring module 30 and the control module 40 may be configured as an integrated component.

결과적으로, 본 발명의 토크센서 모니터링을 통한 전자식 조향 장치의 오작동 방지 시스템은 전자식 조향장치에 포함된 토크센서(10)로부터 검출된 토크센서 신호를 상기 토크센서 모니터링 모듈(30)을 통하여 지속적으로 모니터링 하고, 상기 토크센서 모니터링 모듈(30)에서 상기 토크센서 신호의 변화량이 사전 설정된 정상범위를 넘어서는 변화를 나타내면 토크센서(10)의 오류가 발생한 것으로 간주하여 오류검출 신호를 출력 하며, 상기 토크센서 모니터링 모듈(30)과 연계하여 상기 전기모터(20)를 제어하는 제어모듈(40)에서 오류검출 신호를 수신하면 상기 제어모듈(40)은 상기 전기모터(20)의 작동을 중지시키는 제어를 함으로써 오류 발생을 최소화 하고, 전자식 조향장치의 오작동에 의한 상기 조향 핸들의 오동작을 방지한다.As a result, the malfunction prevention system of the electronic steering apparatus through the torque sensor monitoring of the present invention continuously monitors the torque sensor signal detected from the torque sensor 10 included in the electronic steering apparatus through the torque sensor monitoring module 30 And outputs an error detection signal when the variation of the torque sensor signal in the torque sensor monitoring module 30 exceeds a predetermined normal range, assuming that an error has occurred in the torque sensor 10, The control module 40 controls the electric motor 20 to stop the operation of the electric motor 20 when receiving an error detection signal from the control module 40 that controls the electric motor 20 in conjunction with the module 30, Occurrence of a malfunction of the steering handle due to malfunction of the electronic steering device is prevented.

한편, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 토크센서 모니터링을 통한 전자식 조향 장치의 오작동 방지 시스템은 이하의 제어 단계를 통하여 제어가 이루어진다. 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 토크센서 모니터링을 통한 전자식 조향 장치의 오작동 방지 시스템의 제어 방법을 나타내는 플로우차트이다.Meanwhile, the malfunction prevention system of the electronic steering apparatus through the torque sensor monitoring according to the preferred embodiment of the present invention is controlled through the following control steps. 3 is a flowchart illustrating a method of controlling a malfunction prevention system of an electronic steering apparatus through torque sensor monitoring according to a preferred embodiment of the present invention.

먼저, 최초 차량의 시동이 이루어지면(시동 ON) 토크센서(10)는 상기 전기모터(20)의 토크를 검출할 준비를 하는 토크센서(10) 입력준비상태 단계가 수행된다(S001).First, when the first vehicle is started (start ON), the torque sensor 10 performs a torque sensor input preparation stage (S001) for preparing to detect the torque of the electric motor 20.

이후, 조향핸들(50)의 작동에 따라 상기 토크센서(10)는 상기 전기모터(20)에서 발생하는 토크를 검출하여 토크센서 신호를 생성 및 출력하고, 상기 토크센서(10)에서 출력된 토크센서 신호는 상기 제어모듈(40)로 전송된다(S002). The torque sensor 10 generates and outputs a torque sensor signal by detecting the torque generated by the electric motor 20 according to the operation of the steering wheel 50, The sensor signal is transmitted to the control module 40 (S002).

상기 단계 S002를 통하여 상기 토크센서(10)로부터 생성 및 출력된 토크센서 신호가 상기 제어모듈(40)로 입력되면, 상기 제어모듈(40)은 수신된 토크센서 신호에 대응하여 상기 전기모터(20)를 제어하기 위한 제어신호(자동차 전기 모터가 효율을 높이기 위해서 사용하는 PWM (pulse width modulation) 제어신호가 될 수 있다)를 생성 및 출력한다(S003). 여기에서 상기 제어모듈(40)로부터 출력된 제어신호는 조향배력 토크신호를 포함하며 상기 전기모터(20)로 전송되어 상기 전기모터(20)의 작동을 제어하도록 이루어진다. When the torque sensor signal generated and outputted from the torque sensor 10 through the step S002 is input to the control module 40, the control module 40 controls the electric motor 20 (A PWM (pulse width modulation) control signal used by the automotive electric motor to increase the efficiency) for controlling the electric motor (step S003). Wherein the control signal output from the control module 40 includes a steering boost torque signal and is transmitted to the electric motor 20 to control the operation of the electric motor 20. [

상기 단계 S003을 통하여 상기 제어모듈(40)로부터 출력된 제어신호는 상기 전기모터(20)에서 수신되고, 상기 전기모터(20)는 수신된 제어신호에 따라, 보다 상세하게는, 상기 제어신호내에 포함된 조향배력 토크에 따라 작동된다(S004).The control signal output from the control module 40 through the step S003 is received by the electric motor 20 and the electric motor 20 is controlled in accordance with the received control signal, And is operated in accordance with the included steering booster torque (S004).

상기 단계 S004에서 전기모터(20)가 작동을 시작하면, 상기 토크센서 모니터링 모듈(30)은 전기모터(20)의 작동 이후의 상기 토크센서(10)로부터 검출되는 토크센서 신호의 변화를 모니터링한다(S005).When the electric motor 20 starts operating in step S004, the torque sensor monitoring module 30 monitors the change in the torque sensor signal detected from the torque sensor 10 after the operation of the electric motor 20 (S005).

상기 토크센서 모니터링 모듈(30)은 토크센서 신호의 변화를 모니터링함에 있어서, 토크센서 신호의 변화량이 사전 설정된 정상범위를 넘어서는 변화를 나타내는지 판단하여 상기 토크센서(10)의 오류 발생 여부를 판단한다(S006). 여기에서 상기 토크센서 모니터링 모듈(30)에서 오류 검출이 이루어지지 않으면, 상기 토크센서 모니터링 모듈(30)은 토크센서 신호에 따라 상기 전기모터(20)의 제어가 이루어지도록 상기 제어모듈(40)을 정상작동하도록 이루어진다.The torque sensor monitoring module 30 determines whether or not an error has occurred in the torque sensor 10 by determining whether the change amount of the torque sensor signal indicates a change exceeding a predetermined normal range in monitoring a change in the torque sensor signal (S006). If no error is detected in the torque sensor monitoring module 30, the torque sensor monitoring module 30 controls the control module 40 to control the electric motor 20 according to a torque sensor signal. Normal operation is performed.

반면, 상기 S006단계를 통하여 상기 토크센서 모니터링 모듈(30)에서 오류검출이 이루어지면, 상기 토크센서 모니터링 모듈(30)은 오류검출 신호를 생성하여 제어모듈(40)로 전송하고, 상기 제어모듈(40)은 오류검출 신호를 수신함에 따라 상기 전기 모터를 중지시킴으로써 상기 전기모터(20)의 오작동을 방지할 수 있다(S007).On the other hand, if the torque sensor monitoring module 30 detects an error through the step S006, the torque sensor monitoring module 30 generates an error detection signal and transmits the error detection signal to the control module 40, 40 may stop malfunction of the electric motor 20 by stopping the electric motor in response to receiving the error detection signal (S007).

이상으로 본 발명의 토크센서 모니터링을 통한 전자식 조향 장치의 오작동 방지 시스템의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하였으나, 이는 본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 특정한 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도, 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the scope of the present invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It is not intended to be limiting. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.

10: 토크센서
20: 전기모터
30: 토크센서 모니터링 모듈
40: 제어모듈
50: 조향핸들10: Torque sensor
20: Electric motor
30: Torque sensor monitoring module
40: Control module
50: Steering handle

Claims (6)

전자식 조향 장치의 오작동 방지 시스템에 있어서,
전원이 인가되면 조향배력 토크를 발생시키는 전기모터;
상기 전기모터에서 생성된 조향배력 토크가 인가되는 조향핸들;
상기 조향핸들에 인가되는 조향배력 토크를 검출하여 토크센서 신호를 출력하는 토크센서;
상기 토크센서 신호를 통하여 조향배력 토크를 계산함으로써 상기 전기모터의 작동을 제어하는 제어모듈; 및
상기 토크센서로부터 출력된 토크센서 신호의 변화량을 모니터링하는 토크센서 모니터링 모듈;
을 포함하고,
상기 토크센서 모니터링 모듈은 토크센서 신호의 변화량이 사전 설정된 정상범위를 벗어나는 경우 오류검출 신호를 생성하여 상기 제어모듈로 전송하고,
상기 제어모듈은 오류검출 신호를 수신하면 상기 전기모터의 작동을 중지시키는 제어를 하는 것을 특징으로 하는 토크센서 모니터링을 통한 전자식 조향 장치의 오작동 방지 시스템.
A malfunction prevention system for an electronic steering apparatus,
An electric motor for generating a steering boost torque when power is applied;
A steering handle to which a steering boost torque generated in the electric motor is applied;
A torque sensor for detecting a steering boost torque applied to the steering wheel and outputting a torque sensor signal;
A control module for controlling the operation of the electric motor by calculating a steering boost torque through the torque sensor signal; And
A torque sensor monitoring module for monitoring a change amount of the torque sensor signal output from the torque sensor;
/ RTI >
The torque sensor monitoring module generates an error detection signal and transmits the error detection signal to the control module when a change amount of the torque sensor signal is out of a predetermined normal range,
And the control module stops the operation of the electric motor when receiving the error detection signal.
제 1항에 있어서,
상기 토크센서 모니터링 모듈은,
토크센서 신호의 최대 변화량을 사전 설정하고, 이전주기에서 수신된 토크센서 신호와 다음 주기에서 수신된 토크센서 신호간의 변화량이 상기와 같이 설정된 최대 변화량을 넘는 경우에 오류검출 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 토크센서 모니터링을 통한 전자식 조향 장치의 오작동 방지 시스템.
The method according to claim 1,
The torque sensor monitoring module includes:
And outputs an error detection signal when the amount of change between the torque sensor signal received in the previous period and the torque sensor signal received in the next period exceeds the maximum change amount set as described above A malfunction prevention system of an electronic steering system through torque sensor monitoring.
제1항에 있어서,
상기 토크센서 모니터링 모듈은,
토크센서 신호의 최대값 또는 최소값을 사전 설정하고, 수신된 토크센서 신호값이 사전 설정된 토크센서 신호의 최대값 보다 크거나, 또는 토크센서 신호의 최소값 보다 작은 경우에 오류검출 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 토크센서 모니터링을 통한 전자식 조향 장치의 오작동 방지 시스템.
The method according to claim 1,
The torque sensor monitoring module includes:
And outputs the error detection signal when the received torque sensor signal value is larger than the maximum value of the predetermined torque sensor signal or smaller than the minimum value of the torque sensor signal Which prevents the malfunction of the electronic steering system by monitoring the torque sensor.
제 1항에 있어서,
상기 토크센서 모니터링 모듈은,
토크센서 신호의 오류 발생 범위를 사전 설정하고, 수신된 토크센서 신호값이 사전 설정된 오류 발생 범위 내에 포함되는 경우에 오류검출 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 토크센서 모니터링을 통한 전자식 조향 장치의 오작동 방지 시스템.
The method according to claim 1,
The torque sensor monitoring module includes:
And an error detection signal is output when the received torque sensor signal value is within a predetermined error occurrence range. The torque sensor monitoring method according to claim 1, system.
제 1항에 있어서,
상기 제어모듈과 상기 토크센서 모니터링 모듈은 통합된 하나의 구성요소로서 이루어지는 것을 특징으로 하는 토크센서 모니터링을 통한 전자식 조향 장치의 오작동 방지 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the control module and the torque sensor monitoring module are integrated as a single component.
제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 따르는 토크센서 모니터링을 통한 전자식 조향 장치의 오작동 방지 시스템의 제어 방법에 있어서,
토크센서가 전기모터의 조향배력 토크를 검출하기 위한 준비 단계;
조향핸들의 작동에 따라 상기 토크센서는 상기 전기모터에서 발생하는 조향배력 토크를 검출하여 토크센서 신호를 생성 및 출력하는 단계;
제어모듈은 토크센서 신호를 수신하여 조향배력 토크를 계산하고, 산출된 조향배력 토크를 포함하는 제어신호를 출력하는 단계;
전기모터는 상기 제어모듈로부터 수신된 제어신호에 따라 작동되는 단계;
토크센서 모니터링 모듈이 상기 전기모터의 작동 이후의 상기 토크센서로부터 검출되는 토크센서 신호의 변화를 모니터링하는 단계;
토크센서 모니터링 모듈은 토크센서 신호의 변화량이 사전 설정된 정상범위를 넘어서는 변화를 나타내는지 판단하여 상기 토크센서의 오류검출을 수행하는 단계; 및
토크센서 모니터링 모듈은 오류검출시 오류검출 신호를 생성하여 제어모듈로 전송하고, 상기 제어모듈은 오류검출 신호를 수신함에 따라 상기 전기 모터를 중지시킴으로써 상기 전기모터의 오작동을 방지하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 토크센서 모니터링을 통한 전자식 조향 장치의 오작동 방지 시스템의 제어 방법.A method of controlling a malfunction prevention system of an electronic steering apparatus by monitoring a torque sensor according to any one of claims 1 to 5,
A preparation step for the torque sensor to detect the steering boost torque of the electric motor;
The torque sensor detecting a steering boost torque generated in the electric motor according to the operation of the steering wheel to generate and output a torque sensor signal;
The control module receives the torque sensor signal to calculate the steering boost torque, and outputs a control signal including the calculated steering boost torque;
Operating the electric motor in accordance with a control signal received from the control module;
Monitoring a change in a torque sensor signal detected by the torque sensor monitoring module from the torque sensor after operation of the electric motor;
Performing error detection of the torque sensor by determining whether the change amount of the torque sensor signal indicates a change exceeding a predetermined normal range; And
The torque sensor monitoring module generates an error detection signal upon detection of an error and transmits the error detection signal to the control module. The control module prevents the electric motor from malfunctioning by stopping the electric motor upon receiving the error detection signal.
Wherein the torque sensor monitoring is performed by the torque sensor.
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KR20220080497A (en) * 2020-12-07 2022-06-14 현대모비스 주식회사 Error detection method of steering angle sensor and steering motor

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