KR20190033160A - Method and electric power steering about transmitting steering angle according to failure of steering angle sensor and torque sensor - Google Patents

Method and electric power steering about transmitting steering angle according to failure of steering angle sensor and torque sensor Download PDF

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Abstract

The present invention relates to an electric steering device and a method thereof, capable of transmitting a steering angle according to failure of a steering angle sensor and a torque sensor. According to an embodiment, the electric steering device includes: a sensor failure determination unit for determining the failure of a steering angle sensor, a first torque sensor and a second torque sensor; and a steering angle transmission determination unit for determining the transmission of the steering angle based on the failure of the steering angle sensor, the first torque sensor and the second torque sensor. When it is determined that the steering angle sensor is in a normal state and the first torque sensor is in a normal state, if a difference between a steering angle value, which is created based on a signal value from the first torque sensor, and a steering angle value, which is created based on a signal value from the steering angle sensor, is lower than a predetermined threshold steering angle difference, the steering angle value calculated based on the signal value from the first torque sensor is transmitted. When it is determined that the steering angle sensor is in a normal state and the first torque sensor is in a failure state, if a difference between a steering angle value, which is created based on a signal value from the second torque sensor, and a steering angle value, which is created based on a signal value from the steering angle sensor, is lower than a predetermined threshold steering angle difference, the steering angle value calculated based on the signal value from the second torque sensor is transmitted.

Description

조향각 센서 및 토크 센서의 고장 여부에 따라 조향각을 송출하는 전동식 조향 장치 및 그 방법{METHOD AND ELECTRIC POWER STEERING ABOUT TRANSMITTING STEERING ANGLE ACCORDING TO FAILURE OF STEERING ANGLE SENSOR AND TORQUE SENSOR}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric steering system and a steering system for steering a steering angle according to whether a steering angle sensor or a torque sensor is malfunctioning,

본 발명은 전동식 조향 장치(EPS, Electric Power Steering) 및 그 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 2개의 토크 센서 중 하나의 토크 센서가 고장난 경우에도 정상적인 조향각을 외부 장치로 송출할 수 있는 전동식 조향 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electric power steering (EPS) and a method thereof. More particularly, the present invention relates to an electric steering system and a method thereof, which can transmit a normal steering angle to an external device even when one torque sensor of two torque sensors fails.

최근 차량들은 점점 더 전자적인 기능들이 증가하고 있으며, 이에 따라, 차량에는 다양한 전자장치들이 설치되어 사용되고 있다. [0002] In recent years, vehicles have become increasingly more electronic functions, and various electronic devices have been installed in vehicles.

차량 내에 설치되는 전자장치로는, 엔진제어용 전자장치, 동력전달장치 제어용 전자장치, 브레이크 장치 제어용 전자장치, 현가장치 제어용 전자장치, 조향장치 제어용 전자장치, 계기장치 제어용 전자장치, 정보통신 제어용 전자장치, 전원/와이어 하니스 전자장치 등을 들 수 있다.Examples of electronic devices installed in a vehicle include electronic devices for engine control, electronic devices for controlling power transmission devices, electronic devices for controlling brake devices, electronic devices for controlling suspension devices, electronic devices for controlling steering devices, electronic devices for controlling instrumentation, , Power / wire harness electronic devices, and the like.

이러한 전자장치들을 제어하기 위해, 일반적으로 차량에는 각종 입력센서에서 검출되는 전기적 신호를 입력받아 출력측의 각종 액츄에이터를 구동하기 위한 디지털 제어신호를 출력하는 차량용 전자제어장치(Electronic Control Unit; 이하, 'ECU'라 칭함)가 구비되어 있다.In order to control such electronic devices, an automobile generally has an electronic control unit (hereinafter referred to as ECU) for receiving an electric signal detected by various input sensors and outputting a digital control signal for driving various actuators on the output side, Quot;).

이와 같은 ECU를 이용하여 차량의 속도에 따라 스티어링 휠의 조작력을 가감하는 전동식 조향 장치(EPS: Electric Power Steering, 이하'EPS'라 칭함) 시스템은, 모터의 구동에 의해 어시스트 토크량을 조절함으로써, 운전자의 스티어링 휠 조작을 보조한다. 핸들 또는 조향축에 설치된 조향각 센서라는 회전 각도 센서의 정보와 속도 등의 정보를 바탕으로 ECU에서 최적의 힘을 계산해서 모터에 지시를 내리게 된다.An electric power steering (EPS) system for increasing or decreasing the steering force of the steering wheel according to the speed of a vehicle using such an ECU is a system in which an assist torque is controlled by driving a motor, Assist steering of the driver's steering wheel. Based on information such as the steering angle sensor, which is installed on the steering wheel or the steering shaft, and the speed and other information, the ECU calculates the optimal force and instructs the motor.

현재 대부분의 EPS는 조향각 센서 및 2개의 토크 센서로부터의 신호값을 기초로 현재 조향각을 계산하며,차체 제어 장치(ESC, Electonic Stability Control), 충돌 방지 조향 회피 시스템(SCA, Steering collision avoidance system), 주차 보조 시스템(SPAS, Smart Parking Assistant System), 스마트 크루즈 제어(SCC, Smart Cruise Control), Static Bending Headlamp 등의 외부 제어 장치로 CAN 통신을 사용하여 계산된 조향각을 송출하는 기능을 수행한다. 그러나 기존의 EPS는 2개의 토크 센서 중 하나의 토크 센서만 고장이 발생한 것으로 판단한 경우에도 계산된 조향각이 정상이 아니라고 판단하여 송출을 중지하므로, 계산된 조향각을 사용하는 외부 제어 장치의 기능이 제한되어 운전자에게 불편을 주는 문제가 있다.Currently, most EPSs calculate the current steering angle based on the signal values from the steering angle sensor and the two torque sensors. The steering angle is calculated by using ESC (Electonic Stability Control), Steering collision avoidance system (SCA) It transmits the calculated steering angle using CAN communication to external control devices such as SPAS, Smart Parking Assistant System, Smart Cruise Control (SCC) and Static Bending Headlamp. However, in the conventional EPS, even if one torque sensor of the two torque sensors determines that a failure has occurred, the calculated steering angle is determined to be not normal and the transmission is stopped, so that the function of the external control device using the calculated steering angle is limited There is a problem that inconveniences the driver.

이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 2개의 토크 센서 중 하나의 토크 센서가 고장난 경우에도 고장이 발생하지 않은 다른 토크 센서로부터의 신호값을 이용하여 정상적인 조향각값을 계산하고, 계산된 조향각값을 사용하는 외부 장치에 계산된 조향각값을 전달하는 전동식 조향 장치 및 방법을 제안한다.In order to solve such a problem, the present invention calculates a normal steering angle value by using signal values from other torque sensors in which no failure occurs even when one of the two torque sensors fails, and uses the calculated steering angle value And transmits the computed steering angle value to the external device.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예는 조향각 센서, 제1 토크 센서 및 제2 토크 센서의 고장 여부를 판단하는 센서 고장 판단부 및 상기 조향각 센서, 제1 토크 센서 및 제2 토크 센서의 고장 여부를 기초로 조향각 송출 여부를 결정하는 조향각 송출 결정부를 포함하되, 상기 조향각 센서가 정상 상태인 것으로 판단하고 제1 토크 센서가 정상 상태인 것으로 판단한 경우에는, 상기 제1 토크 센서로부터의 신호값을 기초로 생성한 조향각값과 상기 조향각 센서로부터의 신호값을 기초로 생성한 조향각값의 차이가 미리 설정된 임계 조향각 차이값 이하인 경우는 상기 제1 토크 센서로부터의 신호값을 기초로 계산한 조향각값을 송출하고, 상기 조향각 센서가 정상 상태인 것으로 판단하고 제1 토크 센서가 고장 상태인 것으로 판단한 경우에는, 상기 제2 토크 센서로부터의 신호값을 기초로 생성한 조향각값과 상기 조향각 센서로부터의 신호값을 기초로 생성한 조향각값의 차이가 미리 설정된 임계 조향각 차이값 이하인 경우는 상기 제2 토크 센서로부터의 신호값을 기초로 계산한 조향각값을 송출하는 것을 특징으로 하는 전동식 조향 장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a steering apparatus including a steering angle sensor, a first torque sensor, and a second torque sensor. The sensor failure determination unit determines whether the steering angle sensor, the first torque sensor, The steering angle sensor determines whether the steering angle sensor is in a steady state, and when it is determined that the steering angle sensor is in a steady state, a signal from the first torque sensor When the difference between the steering angle value generated based on the value of the steering angle sensor and the steering angle value generated based on the signal value from the steering angle sensor is equal to or less than a predetermined threshold steering angle difference value, If it is determined that the steering angle sensor is in a normal state and the first torque sensor is determined to be in a failure state, When the difference between the steering angle value generated based on the signal value from the second torque sensor and the steering angle value generated based on the signal value from the steering angle sensor is equal to or less than a predetermined threshold steering angle difference value, And a steering angle value calculated based on the signal value is transmitted.

또한 다른 실시예는 토크 센서 및 조향각 센서의 고장 여부에 따라 전동식 조향 장치가 조향각 송출 여부를 결정하는 방법에 있어서, 조향각 센서, 제1 토크 센서 및 제2 토크 센서의 고장 여부를 판단하는 센서 고장 판단 단계 및 상기 조향각 센서, 제1 토크 센서 및 제2 토크 센서의 고장 여부를 기초로 계산된 조향각 송출 여부를 결정하는 조향각 송출 결정 단계를 포함하는 것을 특징으로 하되, 상기 조향각 송출 결정 단계는, 상기 조향각 센서가 정상 상태인 것으로 판단하고 제1 토크 센서가 정상 상태인 것으로 판단한 경우에는, 상기 제1 토크 센서로부터의 신호값을 기초로 생성한 조향각값과 상기 조향각 센서로부터의 신호값을 기초로 생성한 조향각값의 차이가 미리 설정된 임계 조향각 차이값 이하인 경우는 상기 제1 토크 센서로부터의 신호값을 기초로 계산한 조향각값을 송출하고, 상기 조향각 센서가 정상 상태인 것으로 판단하고 제1 토크 센서가 고장 상태인 것으로 판단한 경우에는, 상기 제2 토크 센서로부터의 신호값을 기초로 생성한 조향각값과 상기 조향각 센서로부터의 신호값을 기초로 생성한 조향각값의 차이가 미리 설정된 임계 조향각 차이값 이하인 경우는 상기 제2 토크 센서로부터의 신호값을 기초로 계산한 조향각값을 송출하는 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a method of determining whether a steering angle is to be transmitted or not by a motor-driven steering device depending on whether a torque sensor and a steering angle sensor are faulty. The method includes determining whether a steering angle sensor, a first torque sensor, Determining whether or not the steering angle is calculated based on whether the steering angle sensor, the first torque sensor, and the second torque sensor are malfunctioning, wherein the steering angle emission determination step comprises: When it is determined that the sensor is in a normal state and the first torque sensor is determined to be in a normal state, the steering angle sensor generates a steering angle based on a steering angle value generated based on a signal value from the first torque sensor and a signal value from the steering angle sensor When the difference between the steering angle values is equal to or less than a predetermined threshold steering angle difference value, the signal value from the first torque sensor Wherein the steering angle sensor calculates a steer angle value based on a steering angle detected by the first torque sensor and a steer angle value based on a signal value from the second torque sensor when it is determined that the steer angle sensor is in a steady state, And a steering angle value calculated based on a signal value from the second torque sensor is transmitted when the difference between the steering angle values generated based on the signal value from the steering angle sensor is equal to or less than a predetermined threshold steering angle difference value .

본 발명은 2개의 토크 센서 중 하나의 토크 센서에 고장이 발생해도 정상적인 조향각을 송출하고, 송출된 조향각을 기초로 차량 제어를 수행할 수 있도록 하여 운전자의 편의를 향상시키는 효과를 제공한다.The present invention provides an effect of improving the driver's convenience by transmitting a normal steering angle even if a failure occurs in one of the two torque sensors and performing vehicle control based on the transmitted steering angle.

도 1은 기존 전동식 조향 장치의 조향각 송출 여부를 결정하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 2는 기존 전동식 조향 장치에서 외부 장치로 송출할 조향각을 계산하는 방식을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 구성요소를 도시한 개략적 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 토크 센서 및 조향각 센서의 고장 여부에 따라 조향각 송출 여부를 결정하는 상세한 과정을 나타낸 흐름도이다.FIG. 1 is a flowchart illustrating a process of determining whether a steering angle of a conventional electric power steering apparatus is transmitted.
2 is a diagram illustrating a method of calculating a steering angle to be transmitted from an existing electric power steering apparatus to an external apparatus.
3 is a schematic block diagram showing components according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart illustrating a detailed procedure for determining whether or not to transmit a steering angle according to whether a torque sensor and a steering angle sensor fail according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 개시의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 개시를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Some embodiments of the present disclosure will now be described in detail with reference to exemplary drawings. It should be noted that, in adding reference numerals to the constituent elements of the drawings, the same constituent elements are denoted by the same reference symbols as possible even if they are shown in 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.

또한, 본 개시의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In describing the components of the present disclosure, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. When a component is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another component, the component may be directly connected to or connected to the other component, It should be understood that an element may be "connected," "coupled," or "connected."

도 1은 기존 전동식 조향 장치의 조향각 송출 여부를 결정하는 과정을 나타낸 흐름도이다.FIG. 1 is a flowchart illustrating a process of determining whether a steering angle of a conventional electric power steering apparatus is transmitted.

우선 전동식 조향 장치는 조향각 센서, 제1 토크 센서 또는 제2 토크 센서 중 하나 이상이 고장 상태인지 아니면 모두 정상 상태인지를 판단한다(S110). 만약 조향각 센서, 제1 토크 센서 및 제2 토크 센서가 모두 정상 상태라고 판단한 경우(S110-N)에는 전동식 조향 장치는 계산된 조향각값이 정상이라고 판단하고 계산된 조향각값을 외부 제어 장치로 송출할 수 있다(S120). First, the electric steering system determines whether at least one of the steering angle sensor, the first torque sensor, and the second torque sensor is in a failure state or in a normal state (S110). If it is determined that the steering angle sensor, the first torque sensor, and the second torque sensor are all in the normal state (S110-N), the electric steering apparatus determines that the calculated steering angle value is normal and transmits the calculated steering angle value to the external control device (S120).

이 때, 전동식 조향 장치로부터 조향각값을 수신하고 이를 제어에 사용하는 외부 제어 장치는 ESC(Electronic Stability Control), LKAS(Lane Keeping Assist System), EMS(Electro-Magnetic Subsceptibility), TCU(Transmission Control Unit), SCA(Steering collision avoidance system), SPAS(Smart Parking Assistant System), SCC(Smart Cruise Control) 중 하나 이상일 수 있다.In this case, an external control device that receives the steering angle value from the electric steering system and uses the steering angle value for the control includes an electronic stability control (ESC), a lane keeping assistance system (LKAS), an electro-magnetic subscription (EMS) , A Steering Collision Avoidance System (SCA), a Smart Parking Assistant System (SPAS), and a Smart Cruise Control (SCC).

그러나 만약 조향각 센서, 제1 토크 센서 또는 제2 토크 센서 중 하나라도 고장 상태라고 판단한 경우(S110-Y)에는 전동식 조향 장치는 계산된 조향각값이 에러값이라고 판단하여 계산된 조향각값을 외부의 제어 장치로 송출하는 것을 중지할 수 있다(S130). 따라서, 상술한 외부 제어 장치들은 조향각값을 수신하지 못하여 기능이 제한된다.However, if it is determined that at least one of the steering angle sensor, the first torque sensor, and the second torque sensor is in a failure state (S110-Y), the electric steering apparatus determines that the calculated steering angle value is an error value, The transmission to the device can be stopped (S130). Therefore, the above-described external control devices can not receive the steering angle value, and their functions are limited.

도 2는 기존 전동식 조향 장치에서 외부 장치로 송출할 조향각을 계산하는 방식을 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating a method of calculating a steering angle to be transmitted from an existing electric power steering apparatus to an external apparatus.

기존 전동식 조향 장치는 조향각 센서 신호, 제1 토크 센서 신호, 제2 토크 센서 신호 각각을 이용하여 총 3개의 조향각값을 계산할 수 있다.The conventional electric steering apparatus can calculate a total of three steering angle values using the steering angle sensor signal, the first torque sensor signal, and the second torque sensor signal, respectively.

먼저, 차량 시동이 켜진 최초 상태에서 기준 조향각값을 계산한다. 기준 조향각값을 계산하는 이유는 조향각 센서 신호, 제1 토크 센서 신호, 제2 토크 센서 신호 각각을 이용하여 조향각 계산을 계산할 때, 이전 센서 신호 출력값과 현재 센서 신호 출력값의 차이를 구한 후 그 차이값을 이전에 계산된 조향각값에 누적시켜 더해주는 방식을 사용하기 때문이다. 이 경우에 기준이 되는 최초 상태의 절대 조향각값이 필요하게 된다. 차량의 시동이 켜진 최초 순간에는 기준 조향각값을 버니어 알고리즘을 사용하여 구할 수 있다.First, the reference steering angle value is calculated in the initial state in which the vehicle is turned on. The reason for calculating the reference steering angle value is that when calculating the steering angle using the steering angle sensor signal, the first torque sensor signal, and the second torque sensor signal, the difference between the previous sensor signal output value and the current sensor signal output value is calculated, Is added to the previously calculated steering angle value. In this case, the absolute steering angle value of the initial state as a reference is required. At the first moment when the vehicle is turned on, the reference steering angle value can be obtained using the Vernier algorithm.

전동식 조향 장치는 조향각 센서의 신호값을 기초로 조향각을 계산할 수 있다. 즉, 조향각 센서로부터 수신한 PWM(Pulse Width Modulation) 신호를 사용하여 조향각을 계산할 수 있다. PWM 신호는 아날로그 신호를 전달하기 위해 일반적으로 쓰이는 방식으로 아날로그 신호를 디지털 신호로 전송한다. 이 때, 디지털 신호는 주파수를 가지며 아날로그 신호의 진폭에 따라 Pulse Width(duty cycle)가 변하게 된다.The electric steering system can calculate the steering angle based on the signal value of the steering angle sensor. That is, the steering angle can be calculated using the PWM (Pulse Width Modulation) signal received from the steering angle sensor. PWM signals transmit analog signals as digital signals in a way that is commonly used to transmit analog signals. At this time, the digital signal has a frequency and the pulse width (duty cycle) changes according to the amplitude of the analog signal.

또한, 전동식 조향 장치는 제1 토크 센서의 신호값을 기초로 조향각을 계산할 수 있다. 토크 센서는 40deg값, 즉 조향축의 output shaft에 결합된 40deg 로터의 각도 정보값을 전동식 조향 장치에 전달할 수 있고, 전동식 조향 장치는 제1 토크 센서로부터 수신한 40deg 값을 기초로 조향각을 계산할 수 있다. Further, the electric steering apparatus can calculate the steering angle based on the signal value of the first torque sensor. The torque sensor can deliver a value of 40 deg, i.e. the angle information value of the 40 deg rotor coupled to the output shaft of the steering shaft, to the electric steering, and the electric steering can calculate the steering angle based on the 40 deg value received from the first torque sensor .

그리고, 전동식 조향 장치는 제2 토크 센서의 신호값을 기초로 조향각을 계산할 수 있다. 토크 센서는 40deg값, 즉 조향축의 output shaft에 결합된 40deg 로터의 각도 정보값을 전동식 조향 장치에 전달할 수 있고, 전동식 조향 장치는 제2 토크 센서로부터 수신한 40deg 값을 기초로 조향각을 계산할 수 있다.And, the electric steering apparatus can calculate the steering angle based on the signal value of the second torque sensor. The torque sensor can deliver a value of 40 deg, i.e. the angle information value of the 40 deg rotor coupled to the output shaft of the steering shaft, to the electric steering, and the electric steering device can calculate the steering angle based on the 40 deg value received from the second torque sensor .

기존의 전동식 조향 장치는 상술한 바와 같이 3개의 조향각을 계산할 수 있으나 제2 토크 센서의 신호값을 기초로 계산한 조향각값만 외부 제어 장치로 송출하고 다른 2개의 조향각 신호는 미사용하고 있다.The conventional electric steering system can calculate three steering angles as described above, but only the steering angle value calculated based on the signal value of the second torque sensor is transmitted to the external control device and the other two steering angle signals are not used.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 구성요소를 도시한 개략적 구성도이다.3 is a schematic block diagram showing components according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 실시예에서 전동식 조향 장치는 센서 고장 판단부(310) 및 조향각 송출 결정부(320)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, in the present embodiment, the electric power steering apparatus may include a sensor failure determination unit 310 and a steering angle emission determination unit 320.

센서 고장 판단부(310)는 조향각 센서, 제1 토크 센서 및 제2 토크 센서의 고장 여부를 판단할 수 있다. 즉, 상술한 각 센서가 고장 상태인지 아니면 정상 상태인지 여부를 판단할 수 있다.The sensor failure determination unit 310 may determine whether the steering angle sensor, the first torque sensor, and the second torque sensor are malfunctioning. That is, it can be determined whether each of the above-described sensors is in a faulty state or in a normal state.

조향각 센서의 고장 여부와 관련하여, 센서 고장 판단부(310)는 다음과 같은 경우 중 하나 이상의 경우가 발생하면 조향각 센서가 고장 상태인 것으로 판단하고, 그렇지 않은 경우에는 조향각 센서가 정상 상태인 것으로 판단한다.The sensor failure determination unit 310 determines that the steering angle sensor is in a failure state when at least one of the following cases occurs, and if not, determines that the steering angle sensor is in a normal state do.

1) Absent(신호 미수신시)1) Absent (when signal is not received)

전동식 조향 장치는 주기적으로 조향각 센서로부터 발생한 PWM 신호를 수신할 수 있다. 만약, 전동식 조향 장치가 상기 조향각 센서로부터 발생한 신호를 일정 시간 이상 수신하지 못하면 조향각 센서가 고장 상태인 것으로 판단할 수 있다.The electric steering apparatus can periodically receive the PWM signal generated from the steering angle sensor. If the electric steering system fails to receive the signal generated from the steering angle sensor for a predetermined time or more, it can be determined that the steering angle sensor is in a failure state.

2) 수신된 PWM 신호가 미리 설정된 임계 PWM 주기 범위를 벗어난 경우2) When the received PWM signal is out of the preset threshold PWM cycle range

전동식 조향 장치가 조향각 센서로부터 발생한 PWM 신호를 수신한 경우, 수신한 PWM 신호의 주파수를 측정할 수 있으며 측정한 주파수의 역수를 통해 PWM 신호의 주기를 측정할 수 있다. 만약 측정된 주기가 미리 설정된 임계 PWM 주기 범위를 벗어난 경우에는 조향각 센서가 고장 상태인 것으로 판단할 수 있다. 이 때, 일 예로서 상술한 PWM 신호 주기 범위는 4.35ms 에서 5.78ms 사이가 될 수 있다.When the electric steering system receives the PWM signal from the steering angle sensor, it can measure the frequency of the received PWM signal and measure the period of the PWM signal through the inverse number of the measured frequency. If the measured period is out of the predetermined threshold PWM period range, it can be determined that the steering angle sensor is in a failure state. In this case, for example, the PWM signal period range described above may be between 4.35 ms and 5.78 ms.

3) 수신된 PWM 신호의 PWM DUTY 값이 미리 설정된 임계 PWM DUTY 범위를 벗어난 경우 3) If the PWM DUTY value of the received PWM signal is out of the preset threshold PWM DUTY range

전동식 조향 장치가 조향각 센서로부터 발생한 PWM 신호를 수신한 경우, 수신한 PWM 신호의 DUTY값을 확인할 수 있다. DUTY값은 PWM의 아날로그 입력신호의 진폭에 따라 변하는 값으로서 아날로그 입력신호의 범위와 실제 아날로그 입력신호의 진폭을 비교하여 퍼센트(%)로 나타낸 값이다. 만약 측정된 DUTY값이 미리 설정된 임계 PWM DUTY 범위를 벗어난 경우에는 조향각 센서가 고장 상태인 것으로 판단할 수 있다. 이 때, 일 예로서 상술한 PWM DUTY 범위는 10% 에서 90% 사이가 될 수 있다.When the electric steering system receives the PWM signal generated from the steering angle sensor, the DUTY value of the received PWM signal can be confirmed. The DUTY value varies depending on the amplitude of the PWM analog input signal, and is expressed as a percentage (%) by comparing the amplitude of the analog input signal with the range of the analog input signal. If the measured DUTY value is out of the preset critical PWM duty range, it can be determined that the steering angle sensor is in a failure state. As an example, the above-described PWM DUTY range may be between 10% and 90%.

제1 토크 센서의 고장 여부와 관련하여, 센서 고장 판단부(310)는 다음과 같은 경우 중 하나 이상의 경우가 발생하면 제1 토크 센서가 고장 상태인 것으로 판단하고, 그렇지 않은 경우에는 제1 토크 센서가 정상 상태인 것으로 판단한다.The sensor failure determination unit 310 determines that the first torque sensor is in a failure state when one or more of the following cases occur: if the first torque sensor fails, the sensor failure determination unit 310 determines that the first torque sensor is in a failure state, Is in a normal state.

1) Signal Absent Error1) Signal Absent Error

제1 토크 센서로부터 발생한 신호값은 SENT 프로토콜을 이용하여 전동식 조향 장치 내의 DMA 포트에 전달될 수 있다. SENT(Single Edge Nibble Transmission) 프로토콜은 자동차에서 온도, 압력, 위치 등 높은 분해능의 센서 데이터를 송수신하는 데 사용될 수 있는 단방향 프로토콜 표준을 의미한다. 만약, 전동식 조향 장치가 상기 제1 토크 센서로부터 발생한 신호를 일정 시간 이상 수신하지 못하면 제1 토크 센서가 고장 상태인 것으로 판단할 수 있다.The signal value generated from the first torque sensor may be transmitted to the DMA port in the electric steering system using the SENT protocol. The SENT (Single Edge Nibble Transmission) protocol refers to a one-way protocol standard that can be used to send and receive high resolution sensor data such as temperature, pressure, and position in an automobile. If the electric steering system fails to receive the signal generated from the first torque sensor for a predetermined time or more, it can be determined that the first torque sensor is in a failure state.

2) Signal CRC Error2) Signal CRC Error

제1 토크 센서는 신호를 전송할 때 CRC(Cyclick Redundancy Check)를 전송할 수 있다. 전동식 조향 장치의 전자 제어 장치(ECU)는 제1 토크 센서로부터 수신한 신호값을 이용하여 CRC를 계산하고, 상기 계산된 CRC와 제1 토크 센서에서 전송한 CRC값을 비교할 수 있다. 만약 상술한 두 CRC값이 차이가 있다면 제1 토크 센서가 전송한 신호값과 실제 전동식 조향 장치에서 수신한 신호값에 차이가 있다는 의미이기 때문에 제1 토크 센서가 고장 상태인 것으로 판단할 수 있다.The first torque sensor can transmit a cyclic redundancy check (CRC) when transmitting a signal. The electronic control unit (ECU) of the electric steering apparatus calculates the CRC using the signal value received from the first torque sensor, and compares the calculated CRC with the CRC value transmitted from the first torque sensor. If there is a difference between the two CRC values, it means that there is a difference between the signal value transmitted by the first torque sensor and the signal value received by the actual electric-powered steering apparatus, so that it can be determined that the first torque sensor is in a failure state.

3) Signal Synchronicity Error3) Signal Synchronicity Error

제1 토크 센서로부터 전송된 신호의 첫번째 Pulse는 Sync 신호로서 신호의 synchronization을 위해 사용한다. 만약 이 신호가 미리 설정된 임계 Sync 범위를 벗어난 경우에는 신호의 synchonization을 수행할 수 없기 때문에 제1 토크 센서가 고장 상태인 것으로 판단할 수 있다.The first pulse of the signal transmitted from the first torque sensor is used as a Sync signal for synchronization of signals. If this signal is out of the preset threshold Sync range, it is impossible to perform signal synchonization, so that it can be determined that the first torque sensor is in a failure state.

4) Range Over Error4) Range Over Error

제1 토크 센서에서 전송된 신호의 40deg/20deg 값, 즉 조향축의 output shaft에 결합된 40deg 로터/20deg 로터로부터의 각도 정보값이 미리 설정된 40deg/ 20deg 범위를 벗어난 경우에는 토크 센서로부터 전송된 신호값을 신뢰할 수 없기 때문에 제1 토크 센서가 고장 상태인 것으로 판단할 수 있다. When the value of 40 deg / 20 deg of the signal transmitted from the first torque sensor, that is, the angle information value from the 40 deg rotor / 20 deg rotor coupled to the output shaft of the steering shaft is out of the preset 40 deg / 20 deg range, It can be determined that the first torque sensor is in a failure state.

5) Angle Diff Error5) Angle Diff Error

제1 토크 센서에서 전송된 신호의 비틀림 각도와 제2 토크 센서에서 전송된 신호의 비틀림 각도의 차이가 미리 설정된 임계 비틀림 각도 차이 범위를 벗어난 경우에는 제1 토크 센서 및 제2 토크 센서로부터 전송된 신호값을 신뢰할 수 없기 때문에 제1 토크 센서가 고장 상태인 것으로 판단할 수 있다.When the difference between the twist angle of the signal transmitted from the first torque sensor and the twist angle of the signal transmitted from the second torque sensor exceeds the predetermined threshold twist angle difference range, the signal transmitted from the first torque sensor and the second torque sensor It can be determined that the first torque sensor is in a failure state because the value is not reliable.

제2 토크 센서의 고장 여부와 관련하여, 센서 고장 판단부(310)는 다음과 같은 경우 중 하나 이상의 경우가 발생하면 제2 토크 센서가 고장 상태인 것으로 판단하고, 그렇지 않은 경우에는 제2 토크 센서가 정상 상태인 것으로 판단한다.The sensor failure determination unit 310 determines that the second torque sensor is in a failure state when one or more of the following cases occur: if not, the second torque sensor Is in a normal state.

1) Signal Absent Error1) Signal Absent Error

제2 토크 센서로부터 발생한 신호값은 SENT 프로토콜을 이용하여 전동식 조향 장치 내의의 DMA 포트에 전달될 수 있다. 만약, 전동식 조향 장치가 상기 제2 토크 센서로부터 발생한 신호를 일정 시간 이상 수신하지 못하면 제2 토크 센서가 고장 상태인 것으로 판단할 수 있다.The signal value generated from the second torque sensor can be transmitted to the DMA port in the electric steering system using the SENT protocol. If the electric steering system fails to receive the signal generated from the second torque sensor for a predetermined time or more, it can be determined that the second torque sensor is in a failure state.

2) Signal CRC Error2) Signal CRC Error

제2 토크 센서는 신호를 전송할 때 CRC(Cyclick Redundancy Check)를 전송할 수 있다. 전동식 조향 장치의 전자 제어 장치(ECU)는 제2 토크 센서로부터 수신한 신호값을 이용하여 CRC를 계산하고, 상기 계산된 CRC와 제2 토크 센서에서 전송한 CRC값을 비교할 수 있다. 만약 상술한 두 CRC값이 차이가 있다면 제2 토크 센서가 전송한 신호값과 실제 전동식 조향 장치에서 수신한 신호값에 차이가 있다는 의미이기 때문에 제2 토크 센서가 고장 상태인 것으로 판단할 수 있다.The second torque sensor can transmit a cyclic redundancy check (CRC) when transmitting a signal. The electronic control unit (ECU) of the electric steering apparatus calculates the CRC using the signal value received from the second torque sensor, and compares the calculated CRC with the CRC value transmitted from the second torque sensor. If there is a difference between the two CRC values, it means that there is a difference between the signal value transmitted by the second torque sensor and the signal value received by the actual electric-powered steering apparatus, so that it can be determined that the second torque sensor is in a failure state.

3) Signal Synchronicity Error3) Signal Synchronicity Error

제2 토크 센서로부터 전송된 신호의 첫번째 Pulse는 Sync 신호로서 신호의 synchronization을 위해 사용한다. 만약 이 신호가 미리 설정된 임계 Sync 범위를 벗어난 경우에는 신호의 synchonization을 수행할 수 없기 때문에 제2 토크 센서가 고장 상태인 것으로 판단할 수 있다.The first pulse of the signal transmitted from the second torque sensor is used as a Sync signal for synchronization of signals. If this signal is out of the preset threshold Sync range, it is impossible to perform signal synchonization, so that it can be determined that the second torque sensor is in a failure state.

4) Range Over Error4) Range Over Error

제2 토크 센서에서 전송된 신호의 40deg/20deg 값, 즉 조향축의 output shaft에 결합된 40deg 로터/20deg 로터로부터의 각도 정보값이 미리 설정된 40deg/ 20deg 범위를 벗어난 경우에는 토크 센서로부터 전송된 신호값을 신뢰할 수 없기 때문에 제2 토크 센서가 고장 상태인 것으로 판단할 수 있다.When the value of 40deg / 20deg of the signal transmitted from the second torque sensor, that is, the angle information value from the 40deg rotor / 20deg rotor coupled to the output shaft of the steering shaft is out of the preset 40deg / 20deg range, It can be determined that the second torque sensor is in a failure state.

5) Angle Diff Error5) Angle Diff Error

제1 토크 센서에서 전송된 신호의 비틀림 각도와 제2 토크 센서에서 전송된 신호의 비틀림 각도의 차이가 미리 설정된 임계 비틀림 각도 차이 범위를 벗어난 경우에는 제1 토크 센서 및 제2 토크 센서로부터 전송된 신호값을 신뢰할 수 없기 때문에 제2 토크 센서가 고장 상태인 것으로 판단할 수 있다.When the difference between the twist angle of the signal transmitted from the first torque sensor and the twist angle of the signal transmitted from the second torque sensor exceeds the predetermined threshold twist angle difference range, the signal transmitted from the first torque sensor and the second torque sensor It can be determined that the second torque sensor is in a failure state because the value is not reliable.

조향각 송출 결정부(320)는 상술한 조향각 센서, 제1 토크 센서 및 제2 토크 센서 각각의 고장 여부를 기초로 하여 계산된 조향각을 외부로 송출할 지 여부를 결정할 수 있다.The steering angle emission determination unit 320 can determine whether to transmit the calculated steering angle to the outside based on the failure of each of the steering angle sensor, the first torque sensor, and the second torque sensor.

만약 센서 고장 판단부(310)에서 상술한 조향각 센서가 고장 상태인 것으로 판단한 경우 또는 제1 토크 센서와 제2 토크 센서가 모두 고장 상태인 것으로 판단한 경우에는, 조향각 송출 결정부(320)는 기존의 전동식 조향 장치의 동작과 동일하게 외부의 제어 장치로 조향각을 송출하는 것을 중지할 수 있다. 이 때, 전동식 조향 장치로부터 조향각값을 수신하고 이를 제어에 사용하는 외부의 제어 장치는 ESC(Electronic Stability Control), LKAS(Lane Keeping Assist System), EMS(Electro-Magnetic Subsceptibility), TCU(Transmission Control Unit), SCA(Steering collision avoidance system), SPAS(Smart Parking Assistant System), SCC(Smart Cruise Control) 중 하나 이상일 수 있다.If the sensor failure determination unit 310 determines that the steering angle sensor is in a failure state or determines that both the first torque sensor and the second torque sensor are in a failure state, It is possible to stop transmitting the steering angle to the external control device in the same manner as the operation of the electric steering system. In this case, the external control device that receives the steering angle value from the electric steering device and uses it for the control includes an electronic stability control (ESC), a lane keeping assist system (LKAS), an electro-magnetic subscription (EMS) ), A Steering Collision Avoidance System (SCA), a Smart Parking Assistant System (SPAS), and a Smart Cruise Control (SCC).

상술한 경우에 해당되지 않으면 조향각 센서는 정상 상태이고, 제1 토크 센서 또는 제2 토크 센서 중 하나 이상은 정상 상태라고 판단되었다는 것을 의미하므로, 조향각 송출 결정부(320)는 조향각 센서와 정상으로 판단된 토크 센서를 이용하여 조향각 송출 여부를 결정할 수 있다.If the steering angle sensor is not in the above-mentioned case, it means that the steering angle sensor is in a normal state and that at least one of the first torque sensor and the second torque sensor is determined to be in a normal state. It is possible to determine whether or not to transmit the steering angle using the torque sensor.

우선, 조향각 센서가 정상 상태인 것으로 판단하고 제1 토크 센서가 정상 상태인 것으로 판단한 경우에는, 조향각 센서와 제1 토크 센서가 각각 정상 상태라고 판단되었기 때문에 각각의 센서로부터의 신호값을 기초로 계산한 조향각값을 기초로 하여 외부의 제어 장치로 조향각을 송출할 지 여부를 결정할 수 있다.First, when it is determined that the steering angle sensor is in a normal state and it is determined that the first torque sensor is in a normal state, since the steering angle sensor and the first torque sensor are determined to be in a normal state, Based on the steering angle value, it is possible to decide whether or not to transmit the steering angle to an external control device.

조향각 송출 결정부(320)는 상기 제1 토크 센서로부터의 신호값을 기초로 생성한 조향각값과 상기 조향각 센서로부터의 신호값을 기초로 생성한 조향각값의 차이가 미리 설정된 임계 조향각 차이값 이하인 경우는 상기 제1 토크 센서로부터의 신호값을 기초로 계산한 조향각값을 송출하고, 반대로 미리 설정된 임계 조향각 차이값 이상인 경우에는 조향각 송출을 중지하도록 결정할 수 있다.When the difference between the steering angle value generated based on the signal value from the first torque sensor and the steering angle value generated based on the signal value from the steering angle sensor is equal to or less than a predetermined threshold steering angle difference value The steering angle value calculated based on the signal value from the first torque sensor is transmitted. On the other hand, if the difference is equal to or greater than the predetermined threshold steering angle difference value, the steering angle determination can be stopped.

만약, 조향각 센서가 정상 상태인 것으로 판단하고 제1 토크 센서가 고장 상태인 것으로 판단한 경우에는, 조향각 센서와 제2 토크 센서가 각각 정상 상태라고 판단된 것을 의미하기 때문에 각각의 센서로부터의 신호값을 기초로 계산한 조향각값을 기초로 하여 외부의 제어 장치로 조향각을 송출할 지 여부를 결정할 수 있다.If it is determined that the steering angle sensor is in a normal state and it is determined that the first torque sensor is in a failure state, it means that the steering angle sensor and the second torque sensor are determined to be in a normal state, It is possible to determine whether to transmit the steering angle to an external control device based on the calculated steering angle value as a basis.

조향각 송출 결정부(320)는 상기 제2 토크 센서로부터의 신호값을 기초로 생성한 조향각값과 상기 조향각 센서로부터의 신호값을 기초로 생성한 조향각값의 차이가 미리 설정된 임계 조향각 차이값 이하인 경우는 상기 제2 토크 센서로부터의 신호값을 기초로 계산한 조향각값을 송출하고, 반대로 미리 설정된 임계 조향각 차이값 이상인 경우에는 조향각 송출을 중지하도록 결정할 수 있다.When the difference between the steering angle value generated on the basis of the signal value from the second torque sensor and the steering angle value generated based on the signal value from the steering angle sensor is equal to or less than a preset threshold steering angle difference value The steering angle value calculated based on the signal value from the second torque sensor is transmitted. On the other hand, if the difference is equal to or greater than the predetermined threshold steering angle difference value, it can be determined to stop the steering angle transmission.

상술한 바와 같이, 조향각 센서로부터의 신호값을 기초로 계산한 조향각값과 정상 상태인 것으로 판단된 토크 센서로부터의 신호값을 기초로 계산한 조향각값을 비교하는 이유는 다음과 같다. 이상적인 상황이라면 상술한 두 조향각값은 완전히 동일해야 하지만, 각 센서마다 허용된 범위 내의 오차가 발생할 수 있고, 신호값이 전달되는 속도에도 차이가 발생하기 때문에 실제 계산된 조향각값이 차이가 날 수 있다. 그러나 그 차이가 허용할 수 있는 최대 범위, 즉 임계 조향각 차이값 이상인 경우에는 센서 고장 판단 단계(310)에서 비록 각 센서가 정상 상태인 것으로 판단했다고 하더라도 계산된 조향각값 중 하나는 신뢰할 수 없다. 따라서, 계산된 조향각값의 차이가 미리 설정된 임계 조향각 차이값 이하인 경우에만 외부의 제어 장치로 조향각을 송출하는 것이다.As described above, the reason for comparing the steering angle value calculated based on the signal value from the steering angle sensor with the steering angle value calculated based on the signal value from the torque sensor judged as the steady state is as follows. In the ideal situation, the two steering angle values described above should be exactly the same, but the actual calculated steering angle values may differ because errors may occur within the allowed range for each sensor and the speed at which the signal values are transmitted may also differ . However, if the difference is equal to or greater than the maximum permissible range, that is, the critical steering angle difference value, one of the calculated steering angle values can not be relied upon, even though the sensor failure determination step 310 determines that each sensor is in a normal state. Therefore, the steering angle is transmitted to the external control device only when the difference of the calculated steering angle values is equal to or less than a predetermined threshold steering angle difference value.

이 때, 임계 조향각 차이값을 결정하는 일 예로서 임계 조향각 차이값은 미리 설정된 최대 PWM 에러 각도, 최대 ECU 시간 지연값 및 최대 모터 회전 각속도를 인자로 하는 함수에 의해서 결정될 수 있다.In this case, as an example of determining the critical steering angle difference value, the critical steering angle difference value may be determined by a function that takes the maximum PWM error angle, the maximum ECU time delay value, and the maximum motor rotation angular speed as a factor.

최대 PWM 에러 각도는 조향각 센서로부터 전송되는 PWM 신호의 전기적인 특성에 의해서 발생할 수 있는 최대 오차 각도를 의미하며 단위는 도(deg)이다.The maximum PWM error angle means the maximum error angle that can be caused by the electrical characteristics of the PWM signal transmitted from the steering angle sensor, and the unit is degrees (deg).

최대 ECU 시간 지연값은 정상 상태라고 판단된 센서로부터 전송된 신호가 ECU에 도달하기까지 걸리는 최대 시간으로 단위는 초(second)이다. 만약 센서로부터 전송된 신호가 상술한 최대 ECU 시간 지연값을 넘어서 도달한다면, 센서 고장 판단 단계(310)에서 신호 미수신(Absent)로 판단하여 고장 상태라고 판단했을 것이다. 따라서, 정상 상태인 서로 다른 두 센서로부터의 신호가 ECU에 도착하는 시간의 차이는 상술한 최대 ECU 시간 지연값 이상이 될 수 없다.(한 센서로부터의 신호가 바로 ECU에 도착하고, 다른 센서로부터의 신호가 허용된 최대 ECU 시간 지연값 이후에 ECU에 도착하는 경우가 이에 해당한다.)The maximum ECU time delay value is the maximum time it takes for the signal transmitted from the sensor determined to be in a normal state to reach the ECU, in units of seconds. If the signal transmitted from the sensor exceeds the maximum ECU time delay value described above, the sensor failure determination step 310 determines that the signal is in a failure state by determining that the signal is not received. Therefore, the difference in time at which signals from two different sensors in the steady state arrive at the ECU can not be greater than the maximum ECU time delay value described above. (Signals from one sensor arrive directly at the ECU, The signal arrives at the ECU after the maximum allowable ECU time delay value).

최대 모터 회전 각속도는 스티어링 휠을 구동하는 모터가 가질 수 있는 최대 각속도를 의미하며 단위는 도/초(deg/s)이다. 상술한 최대 오차각도로 최대 시간 차이만큼 신호가 다르게 도착하게 된다면, 그 시간 차이만큼 모터에 의해 회전한 각도만큼 실제 조향각의 차이가 발생하게 된다. 그러므로 모터의 회전 각속도가 빠를수록 조향각값의 차이 역시 커지게 되고, 모터가 낼 수 있는 최대 각속도일 때 조향각값의 차이가 최대가 된다.The maximum motor rotation angular velocity means the maximum angular velocity that the motor that drives the steering wheel can have, and the unit is degrees / second (deg / s). If the signals arrive at different times by the maximum time difference with the maximum error angle, a difference in the actual steering angle will be generated by an angle that is rotated by the motor by the time difference. Therefore, as the rotational angular velocity of the motor increases, the difference in the steering angle value becomes larger, and the difference in the steering angle value becomes maximum when the motor is at the maximum angular velocity.

상술한 임계 조향각 차이값을 결정하는 다른 예로서 상술한 최대 PWM 에러 각도, 최대 ECU 시간 지연값 및 최대 모터 회전 각속도의 곱에 미리 설정된 세이프티 요소값(safety factor)값을 곱하여 구할 수 있다. 상술한 최대 PWM 에러 각도, 최대 ECU 시간 지연값 및 최대 모터 회전 각속도를 모두 곱하면 최악의 상황에서 발생할 수 있는 조향각값을 도출할 수 있다. 이 값에다 차량의 내/외부 환경에 의해 발생할 수 있는 노이즈를 고려한 세이프티 요소값을 곱한 결과를 임계 조향각 차이값으로 결정할 수 있다.Another example of determining the above-described critical steering angle difference value may be obtained by multiplying the product of the maximum PWM error angle, the maximum ECU time delay value and the maximum motor rotational angular speed by a preset safety factor value. By multiplying both of the maximum PWM error angle, the maximum ECU time delay value and the maximum motor rotational angular velocity, it is possible to derive the steering angle value that can occur in the worst case. The critical steering angle difference value can be determined by multiplying this value by the value of the safety factor taking into consideration the noise that may be caused by the internal / external environment of the vehicle.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 토크 센서 및 조향각 센서의 고장 여부에 따라 조향각 송출 여부를 결정하는 상세한 과정을 나타낸 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a detailed procedure for determining whether or not to transmit a steering angle according to whether a torque sensor and a steering angle sensor are malfunctioning according to an embodiment of the present invention.

이하, 도 3에서 도시된 전동식 조향 장치에 따라 상기 과정이 수행되는 것을 예시로 설명한다.Hereinafter, an example will be described in which the above process is performed according to the electric-powered steering apparatus shown in FIG.

구체적으로, 전동식 조향 장치의 센서 고장 판단부(310)에서 상술한 조향각 센서가 고장 상태인 것으로 판단한 경우 또는 제1 토크 센서와 제2 토크 센서가 모두 고장 상태인 것으로 판단한 경우에는(S410-Y), 조향각 송출 결정부(320)는 기존의 전동식 조향 장치의 동작과 동일하게 계산된 조향각을 에러값으로 판단하여 외부의 제어 장치로 조향각을 송출하는 것을 중지할 수 있다(S411).Specifically, when the sensor failure determination unit 310 of the electric steering system determines that the steering angle sensor is in a failure state, or when it determines that both the first torque sensor and the second torque sensor are in a failure state (S410-Y) , The steering angle emission determination unit 320 may determine that the calculated steering angle is an error value in the same manner as the operation of the existing electric steering system and stop transmitting the steering angle to the external control device at step S411.

만약, 전동식 조향 장치의 센서 고장 판단부(310)에서 조향각 센서는 정상 상태인 것으로 판단하고 제1 토크 센서 또는 제2 토크 센서 중 하나 이상이 정상 상태인 것으로 판단한 경우에는(S410-N), 센서 고장 판단부(310)에서 제1 토크 센서가 고장 상태인지 아니면 정상 상태인지 판단한다(S420).If the sensor failure determination unit 310 of the electric steering system determines that the steering angle sensor is in a normal state and determines that at least one of the first torque sensor and the second torque sensor is in a normal state (S410-N) The malfunction determining unit 310 determines whether the first torque sensor is in a malfunction state or a normal state (S420).

만약 S420 단계에서 센서 고장 판단부(310)가 제1 토크 센서가 고장 상태가 아닌 정상 상태라고 판단한 경우(S420-N), 조향각 송출 결정부(320)에서는 제1 토크 센서 조향각, 즉 제1 토크 센서로부터의 신호값을 기초로 생성한 조향각과 조향각 센서 조향각, 즉 조향각 센서로부터의 신호값을 기초로 생성한 조향각과의 차이를 계산하여 미리 설정된 임계 조향각 차이값 이상인지를 판단한다(S430). If the sensor failure determination unit 310 determines that the first torque sensor is in the normal state (S420-N) in step S420, the steering angle emission determination unit 320 determines that the first torque sensor steering angle, The difference between the steering angle generated based on the signal value from the sensor and the steering angle generated based on the signal value from the steering angle sensor and the steering angle of the steering angle sensor are calculated and it is determined whether the difference is equal to or greater than a predetermined threshold steering angle difference value.

S430 단계에서 제1 토크 센서 조향각과 조향각 센서 조향각의 차이가 미리 설정된 임계 조향각 차이값 이하인 경우(S430-N), 조향각 송출 결정부(320)는 계산된 조향각이 정상이라고 판단하고 외부의 제어 장치로 송출할 수 있다(S431). 이 때 상술한 계산된 조향각으로는 제1 토크 센서로부터의 신호값을 기초로 생성한 조향각을 사용할 수 있다.If it is determined in step S430 that the difference between the first torque sensor steering angle and the steering angle sensor steering angle is equal to or less than the predetermined threshold steering angle difference value (S430-N), the steering angle emission determination unit 320 determines that the calculated steering angle is normal (S431). At this time, as the calculated steering angle, the steering angle generated based on the signal value from the first torque sensor can be used.

반면, 제1 토크 센서 조향각과 조향각 센서 조향각의 차이가 미리 설정된 임계 조향각 차이값을 초과하는 경우(S430-Y), 조향각 송출 결정부(320)는 계산된 조향각이 에러값이라고 판단하고 외부의 제어 장치로 송출을 중지할 수 있다(S432).If the difference between the first torque sensor steering angle and the steering angle sensor steering angle exceeds the predetermined threshold steering angle difference value (S430-Y), the steering angle emission determination unit 320 determines that the calculated steering angle is an error value, The transmission to the device can be stopped (S432).

만약 S420 단계에서 센서 고장 판단부(320)가 제1 토크 센서가 고장 상태라고 판단한 경우에는(S420-Y), 이 때는 제2 토크 센서가 정상이므로 조향각 송출 결정부(320)에서는 제2 토크 센서 조향각, 즉 제2 토크 센서로부터의 신호값을 기초로 생성한 조향각과 조향각 센서 조향각, 즉 조향각 센서로부터의 신호값을 기초로 생성한 조향각과의 차이를 계산하여 미리 설정된 임계 조향각 차이값 이상인지를 판단한다(S440). If it is determined in step S420 that the sensor failure determination unit 320 determines that the first torque sensor is in a failure state (S420-Y), since the second torque sensor is normal, the steering angle emission determination unit 320 determines that the second torque sensor That is, the difference between the steering angle generated based on the signal value from the second torque sensor and the steering angle generated based on the signal value from the steering angle sensor, and the steering angle generated based on the signal value from the steering angle sensor are calculated, (S440).

S440 단계에서 제2 토크 센서 조향각과 조향각 센서 조향각의 차이가 미리 설정된 임계 조향각 차이값 이하인 경우(S440-N), 조향각 송출 결정부(320)는 계산된 조향각이 정상이라고 판단하고 외부의 제어 장치로 송출할 수 있다(S441). 이 때 상술한 계산된 조향각으로는 제2 토크 센서로부터의 신호값을 기초로 생성한 조향각을 사용할 수 있다.If it is determined in step S440 that the difference between the second torque sensor steering angle and the steering angle sensor steering angle is equal to or less than the predetermined threshold steering angle difference value (S440-N), the steering angle emission determination unit 320 determines that the calculated steering angle is normal, (S441). At this time, the calculated steering angle may be a steering angle generated based on the signal value from the second torque sensor.

반면, 제2 토크 센서 조향각과 조향각 센서 조향각의 차이가 미리 설정된 임계 조향각 차이값을 초과하는 경우(S440-Y), 조향각 송출 결정부(320)는 계산된 조향각이 에러값이라고 판단하고 외부의 제어 장치로 송출을 중지할 수 있다(S442).On the other hand, if the difference between the second torque sensor steering angle and the steering angle sensor steering angle exceeds a predetermined threshold steering angle difference value (S440-Y), the steering angle emission determination unit 320 determines that the calculated steering angle is an error value, The transmission to the device can be stopped (S442).

이 때, 상술한 S430 단계 및 S440 단계에서 사용하는 임계 조향각 차이값을 결정하는 일 예로서 임계 조향각 차이값은 상술한 바와 같이 미리 설정된 최대 PWM 에러 각도, 최대 ECU 시간 지연값 및 최대 모터 회전 각속도를 인자로 하는 함수에 의해서 결정될 수 있다.In this case, as an example of determining the critical steering angle difference value used in steps S430 and S440, the critical steering angle difference value is set to a predetermined maximum PWM error angle, a maximum ECU time delay value, and a maximum motor rotational angular velocity It can be determined by a function as an argument.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. That is, within the scope of the present invention, all of the components may be selectively coupled to one or more of them.

이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위내에 있는 모든 기술사상은 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 intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

Claims (10)

토크 센서 및 조향각 센서의 고장 여부에 따라 전동식 조향 장치가 조향각 송출 여부를 결정하는 방법에 있어서,
조향각 센서, 제1 토크 센서 및 제2 토크 센서의 고장 여부를 판단하는 센서 고장 판단 단계; 및
상기 조향각 센서, 제1 토크 센서 및 제2 토크 센서의 고장 여부를 기초로 계산된 조향각 송출 여부를 결정하는 조향각 송출 결정 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하되,
상기 조향각 송출 결정 단계는,
상기 조향각 센서가 정상 상태인 것으로 판단하고 제1 토크 센서가 정상 상태인 것으로 판단한 경우에는, 상기 제1 토크 센서로부터의 신호값을 기초로 생성한 조향각값과 상기 조향각 센서로부터의 신호값을 기초로 생성한 조향각값의 차이가 미리 설정된 임계 조향각 차이값 이하인 경우는 상기 제1 토크 센서로부터의 신호값을 기초로 계산한 조향각값을 송출하고,
상기 조향각 센서가 정상 상태인 것으로 판단하고 제1 토크 센서가 고장 상태인 것으로 판단한 경우에는, 상기 제2 토크 센서로부터의 신호값을 기초로 생성한 조향각값과 상기 조향각 센서로부터의 신호값을 기초로 생성한 조향각값의 차이가 미리 설정된 임계 조향각 차이값 이하인 경우는 상기 제2 토크 센서로부터의 신호값을 기초로 계산한 조향각값을 송출하는 것을 특징으로 하는 방법.A method for determining whether a steering system transmits a steering angle according to whether a torque sensor and a steering angle sensor are faulty,
A sensor failure determination step of determining whether the steering angle sensor, the first torque sensor, and the second torque sensor have failed; And
And determining whether to transmit the calculated steering angle based on whether the steering angle sensor, the first torque sensor, and the second torque sensor are malfunctioning,
The steering angle emission determining step may include:
When it is determined that the steering angle sensor is in a steady state and that the first torque sensor is in a steady state, based on the steering angle value generated based on the signal value from the first torque sensor and the signal value from the steering angle sensor A steering angle value calculated based on a signal value from the first torque sensor is transmitted when the difference of the generated steering angle value is equal to or less than a predetermined threshold steering angle difference value,
When the steering angle sensor is determined to be in a normal state and it is determined that the first torque sensor is in a failure state, based on the steering angle value generated based on the signal value from the second torque sensor and the signal value from the steering angle sensor And the steering angle value calculated based on the signal value from the second torque sensor is transmitted when the difference between the generated steering angle values is equal to or less than a predetermined threshold steering angle difference value. 제 1항에 있어서,
상기 센서 고장 판단 단계는,
상기 전동식 조향 장치가 상기 조향각 센서로부터 발생한 PWM(pulse width modulation) 신호를 일정 시간 이상 수신하지 못한 경우, 상기 조향각 센서로부터 수신한 PWM(pulse width modulation) 신호의 주기가 미리 설정된 임계 PWM 주기 범위를 벗어난 경우, 상기 조향각 센서로부터 수신한 PWM 신호의 DUTY값이 미리 설정된 임계 PWM DUTY 범위를 벗어난 경우 중 어느 하나의 경우가 발생한 경우에 상기 조향각 센서가 고장 상태인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 방법.The method according to claim 1,
In the sensor failure determination step,
When the electric steering system fails to receive a pulse width modulation (PWM) signal generated from the steering angle sensor for a predetermined period of time or longer, the pulse width modulation (PWM) signal received from the steering angle sensor is out of a preset threshold PWM cycle range Wherein the steering angle sensor determines that the steering angle sensor is in a failure state when any one of a DUTY value of a PWM signal received from the steering angle sensor is out of a preset threshold PWM DUTY range. 제 1항에 있어서,
상기 센서 고장 판단 단계는,
상기 전동식 조향 장치가 상기 제1 토크 센서로부터 발생한 신호를 일정 시간 이상 수신하지 못한 경우, 상기 제1 토크 센서에서 발생한 신호의 CRC(Cyclic Redundancy Check) 값이 상기 전동식 조향 장치에서 계산한 CRC 값과 차이가 발생한 경우, 상기 제1 토크 센서에서 발생한 신호의 Sync 신호가 미리 설정된 임계 Sync 범위를 벗어난 경우, 상기 제1 토크 센서에서 발생한 신호의 40deg/20deg 값이 미리 설정된 임계 40deg/20deg 범위를 벗어난 경우, 상기 제1 토크 센서에서 발생한 신호의 비틀림 각도와 상기 제2 토크 센서에서 발생한 신호의 비틀림 각도의 차이가 미리 설정된 임계 비틀림 각도 차이 범위를 벗어난 경우 중 어느 하나의 경우가 발생한 경우에 상기 제1 토크 센서가 고장 상태인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 방법. The method according to claim 1,
In the sensor failure determination step,
Wherein the CRC value of the signal generated by the first torque sensor is smaller than the CRC value calculated by the electric power steering apparatus when the electric steering apparatus fails to receive the signal generated from the first torque sensor for a predetermined time or more, When the Sync signal of the signal generated by the first torque sensor is out of the preset threshold Sync range and the value of 40 deg / 20 deg of the signal generated by the first torque sensor is out of the preset threshold 40 deg / 20 deg, When a difference between a twist angle of a signal generated by the first torque sensor and a twist angle of a signal generated by the second torque sensor exceeds a preset threshold twist angle difference range, Is in a failed state. 제 1항에 있어서,
상기 센서 고장 판단 단계는,
상기 전동식 조향 장치가 상기 제2 토크 센서로부터 발생한 신호를 일정 시간 이상 수신하지 못한 경우, 상기 제2 토크 센서에서 발생한 신호의 CRC(Cyclic Redundancy Check) 값이 상기 전동식 조향 장치에서 계산한 CRC 값과 차이가 발생한 경우, 상기 제2 토크 센서에서 발생한 신호의 Sync 신호가 미리 설정된 임계 Sync 범위를 벗어난 경우, 상기 제2 토크 센서에서 발생한 신호의 40deg/20deg 값이 미리 설정된 임계 40deg/20deg 범위를 벗어난 경우, 상기 제2 토크 센서에서 발생한 신호의 비틀림 각도와 상기 제1 토크 센서에서 발생한 신호의 비틀림 각도의 차이가 미리 설정된 임계 비틀림 각도 차이 범위를 벗어난 경우 중 어느 하나의 경우가 발생한 경우에 상기 제2 토크 센서가 고장 상태인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 방법. The method according to claim 1,
In the sensor failure determination step,
When the electric power steering apparatus fails to receive a signal generated from the second torque sensor for a predetermined time or longer, a CRC value of a signal generated by the second torque sensor is different from a CRC value calculated by the electric steering apparatus When the Sync signal of the signal generated by the second torque sensor is out of the predetermined threshold Sync range and the value of 40deg / 20deg of the signal generated by the second torque sensor is out of the preset threshold 40deg / 20deg range, When a difference between a twist angle of a signal generated by the second torque sensor and a twist angle of a signal generated by the first torque sensor exceeds a predetermined threshold twist angle difference range, Is in a failed state. 제 1항에 있어서,
상기 임계 조향각 차이값은,
미리 설정된 최대 PWM 에러 각도, 최대 ECU(Electronic control unit) 시간 지연값 및 최대 모터 회전 각속도를 인자로 하는 함수로 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.The method according to claim 1,
The critical steering angle difference value is calculated by:
A predetermined maximum PWM error angle, a maximum ECU (Electronic Control Unit) time delay value, and a maximum motor rotational angular velocity. 조향각 센서, 제1 토크 센서 및 제2 토크 센서의 고장 여부를 판단하는 센서 고장 판단부; 및
상기 조향각 센서, 제1 토크 센서 및 제2 토크 센서의 고장 여부를 기초로 조향각 송출 여부를 결정하는 조향각 송출 결정부;를 포함하되,
상기 조향각 센서가 정상 상태인 것으로 판단하고 제1 토크 센서가 정상 상태인 것으로 판단한 경우에는, 상기 제1 토크 센서로부터의 신호값을 기초로 생성한 조향각값과 상기 조향각 센서로부터의 신호값을 기초로 생성한 조향각값의 차이가 미리 설정된 임계 조향각 차이값 이하인 경우는 상기 제1 토크 센서로부터의 신호값을 기초로 계산한 조향각값을 송출하고, 상기 조향각 센서가 정상 상태인 것으로 판단하고 제1 토크 센서가 고장 상태인 것으로 판단한 경우에는, 상기 제2 토크 센서로부터의 신호값을 기초로 생성한 조향각값과 상기 조향각 센서로부터의 신호값을 기초로 생성한 조향각값의 차이가 미리 설정된 임계 조향각 차이값 이하인 경우는 상기 제2 토크 센서로부터의 신호값을 기초로 계산한 조향각값을 송출하는 것을 특징으로 하는 전동식 조향 장치.A sensor failure determination unit for determining whether the steering angle sensor, the first torque sensor, and the second torque sensor have failed; And
And a steering angle emission determination unit for determining whether or not to transmit the steering angle based on whether the steering angle sensor, the first torque sensor, and the second torque sensor are faulty,
When it is determined that the steering angle sensor is in a steady state and that the first torque sensor is in a steady state, based on the steering angle value generated based on the signal value from the first torque sensor and the signal value from the steering angle sensor When the difference between the generated steering angle values is equal to or less than a predetermined threshold steering angle difference value, a steering angle value calculated on the basis of the signal value from the first torque sensor is transmitted, and it is determined that the steering angle sensor is in a normal state, The difference between the steering angle value generated based on the signal value from the second torque sensor and the steering angle value generated based on the signal value from the steering angle sensor is equal to or less than a preset threshold steering angle difference value The steering angle value calculated based on the signal value from the second torque sensor is transmitted Electric steering. 제 6항에 있어서,
상기 센서 고장 판단부는,
상기 전동식 조향 장치가 상기 조향각 센서로부터 발생한 PWM(pulse width modulation) 신호를 일정 시간 이상 수신하지 못한 경우, 상기 조향각 센서로부터 수신한 PWM(pulse width modulation) 신호의 주기가 미리 설정된 임계 PWM 주기 범위를 벗어난 경우, 상기 조향각 센서로부터 수신한 PWM 신호의 DUTY값이 미리 설정된 임계 PWM DUTY 범위를 벗어난 경우 중 어느 하나의 경우가 발생한 경우에 상기 조향각 센서가 고장 상태인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 전동식 조향 장치.The method according to claim 6,
The sensor failure determination unit
When the electric steering system fails to receive a pulse width modulation (PWM) signal generated from the steering angle sensor for a predetermined period of time or longer, the pulse width modulation (PWM) signal received from the steering angle sensor is out of a preset threshold PWM cycle range Wherein the steering angle sensor determines that the steering angle sensor is in a failure state when any one of the DUTY values of the PWM signal received from the steering angle sensor is out of the preset threshold PWM DUTY range. 제 6항에 있어서,
상기 센서 고장 판단부는,
상기 전동식 조향 장치가 상기 제1 토크 센서로부터 발생한 신호를 일정 시간 이상 수신하지 못한 경우, 상기 제1 토크 센서에서 발생한 신호의 CRC(Cyclic Redundancy Check) 값이 상기 전동식 조향 장치에서 계산한 CRC 값과 차이가 발생한 경우, 상기 제1 토크 센서에서 발생한 신호의 Sync 신호가 미리 설정된 임계 Sync 범위를 벗어난 경우, 상기 제1 토크 센서에서 발생한 신호의 40deg/20deg 값이 미리 설정된 임계 40deg/20deg 범위를 벗어난 경우, 상기 제1 토크 센서에서 발생한 신호의 비틀림 각도와 상기 제2 토크 센서에서 발생한 신호의 비틀림 각도의 차이가 미리 설정된 임계 비틀림 각도 차이 범위를 벗어난 경우 중 어느 하나의 경우가 발생한 경우에 상기 제1 토크 센서가 고장 상태인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 전동식 조향 장치.The method according to claim 6,
The sensor failure determination unit
Wherein the CRC value of the signal generated by the first torque sensor is smaller than the CRC value calculated by the electric power steering apparatus when the electric steering apparatus fails to receive the signal generated from the first torque sensor for a predetermined time or more, When the Sync signal of the signal generated by the first torque sensor is out of the preset threshold Sync range and the value of 40 deg / 20 deg of the signal generated by the first torque sensor is out of the preset threshold 40 deg / 20 deg, When a difference between a twist angle of a signal generated by the first torque sensor and a twist angle of a signal generated by the second torque sensor exceeds a preset threshold twist angle difference range, Is judged to be in a failure state. 제 6항에 있어서,
상기 센서 고장 판단부는,
상기 전동식 조향 장치가 상기 제2 토크 센서로부터 발생한 신호를 일정 시간 이상 수신하지 못한 경우, 상기 제2 토크 센서에서 발생한 신호의 CRC(Cyclic Redundancy Check) 값이 상기 전동식 조향 장치에서 계산한 CRC 값과 차이가 발생한 경우, 상기 제2 토크 센서에서 발생한 신호의 Sync 신호가 미리 설정된 임계 Sync 범위를 벗어난 경우, 상기 제2 토크 센서에서 발생한 신호의 40deg/20deg 값이 미리 설정된 임계 40deg/20deg 범위를 벗어난 경우, 상기 제2 토크 센서에서 발생한 신호의 비틀림 각도와 상기 제1 토크 센서에서 발생한 신호의 비틀림 각도의 차이가 미리 설정된 임계 비틀림 각도 차이 범위를 벗어난 경우 중 어느 하나의 경우가 발생한 경우에 상기 제2 토크 센서가 고장 상태인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 전동식 조향 장치. The method according to claim 6,
The sensor failure determination unit
When the electric power steering apparatus fails to receive a signal generated from the second torque sensor for a predetermined time or longer, a CRC value of a signal generated by the second torque sensor is different from a CRC value calculated by the electric steering apparatus When the Sync signal of the signal generated by the second torque sensor is out of the predetermined threshold Sync range and the value of 40deg / 20deg of the signal generated by the second torque sensor is out of the preset threshold 40deg / 20deg range, When a difference between a twist angle of a signal generated by the second torque sensor and a twist angle of a signal generated by the first torque sensor exceeds a predetermined threshold twist angle difference range, Is judged to be in a failure state. 제 6 항에 있어서,
상기 임계 조향각 차이값은,
미리 설정된 최대 PWM 에러 각도, 최대 ECU(Electronic control unit) 시간 지연값 및 최대 모터 회전 각속도를 인자로 하는 함수로 결정되는 것을 특징으로 하는 전동식 조향 장치.The method according to claim 6,
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A maximum PWM error angle set in advance, a maximum ECU (Electronic Control Unit) time delay value, and a maximum motor rotational angular velocity.
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