电动式助力转向系统的故障安全装置及方法与流程

本发明涉及电动式助力转向系统的故障安全装置及方法，更详细地说在测量的车速发生异常的情况执行故障安全功能的电动式助力转向系统的故障安全装置及方法。

背景技术：

车辆的助力转向是作为根据动力的转向装置，起到帮助驾驶员操作转向盘的作用。这种电动式助力转向主要使用利用液压的方式，但是在最近利用电动机的力的方式的电动式助力转向(MDPS:Motor Driven Power Steering)系统的使用正在增加。这是因为MDPS系统相比于现有的液压式助力转向系统，具有重量轻占据空间小且无需交换油的优点。

与现有的液压式系统不同，MDPS系统通过根据ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)等控制单元的控制电动机的电流来发生扭矩，因此具有为了控制电动机的多种控制逻辑。这种控制逻辑大致区分为实现驾驶员所需转向感的逻辑、以提高车辆稳定性为目的的逻辑、为了系统稳定性的逻辑，并且MDPS系统的控制单元基于车速、扭矩信号、转向角信号等多种参数来执行各个逻辑。

在这种参数中车速是影响辅助MDPS系统的程度很大的重要要素，在车速在进行0kph～最高速度变化时，MDPS系统的辅助量可进行100％～0％的变化。因此，可视为必须要求具有根据在MDPS系统中测量的车速异常的故障安全功能。

现有的MDPS系统的车速故障安全逻辑，在车辆车速超出最大车速，或接收不到车速的情况，判断在测量车速上发生异常，以固定的特定值(例如，80kph)为基准控制MDPS系统。

但是，这种现有的方式判断车速数据错误的条件单纯，很难对应于各种错误状况，并且以固定的速度为基准控制MDPS系统，因此存在驾驶员 很难感觉到希望的转向感的问题。

另外，本发明的背景技术已公开于韩公开专利10-2005-0026710号(2005.03.16)。

技术实现要素：

(要解决的问题)

本发明的目的在于，提供检测MDPS系统车速数据的各种错误状况，在车速数据错误时能够给驾驶员提供适当的转向感的电动式助力转向系统的故障安全装置及方法。

(解决问题的手段)

根据本发明电动式助力转向系统的故障安全装置，包括：车速传感器，测量车辆速度；变速档输入部，从所述车辆的变速装置接收变速档数；GPS车速计算部，计算基于所述车辆位置信息的GPS车速；及控制部，若通过所述车速传感器接收到提前设定的最高速度以下的车速，则在所述车速、通过所述变速档输入部输入的变速档数及从所述GPS车速计算部接收的GPS车速中至少基于其中的一个以上，判断所述车速是否错误，且在通过所述车速传感器未接收到车速的情况，或接收到的所述车速为超出所述最高速度的值的情况，或判断所述车速错误的情况，在所述变速档数及所述GPS车速中至少基于其中的一个以上，决定MDPS系统的车速数据。

在本发明中，在判断所述车速是否错误时，所述控制部判断所述车速在提前设定的各变速档车速范围中是否超出根据所述变速档数的车速范围，若通过所述车速传感器接收的车速超出各变速档车速范围的状态的持续时间超过第一临界时间，则判断所述车速是错误的。

在本发明中，在判断所述车速是否错误时，若正常接收所述GPS车速，则所述控制部判断所述车速与所述GPS车速的差异是否为临界值以上，若通过所述车速传感器接收的车速与从所述GPS车速计算部接收的GPS车速的差异为所述临界值以上的状态的持续时间超过第2临界时间，则判断所述车速是错误的。

在本发明中，在决定所述MDPS系统的车速数据时，在正常接收所述GPS车速的情况，所述控制部将所述GPS车速决定为所述MDPS系统的 车速数据。

在本发明中，在决定所述MDPS系统的车速数据时，在未正常接收到所述GPS车速的情况，所述控制部在提前设定的各变速档速度中将根据所述变速档数的速度决定为所述MDPS系统的车速数据。

根据本发明的电动式助力转向系统的故障安全方法，包括：控制部通过车速传感器接收车速的步骤；所述控制部接收车辆的变数档数的步骤；所述控制部接收基于车辆位置信息计算的GPS车速的步骤；接收到所述车速为提前设定的最高速度以下的情况，所述控制部在所述车速、所述变速档数及所述GPS车速中至少基于其中的一个以上，来判断所述车速是否错误的步骤；及通过所述车速传感器未接收到车速的情况、接收到所述车速为超出所述最高速度的值的情况，或在判断所述车速错误的情况，所述控制部在所述变速档数及所述GPS车速中至少基于其中的一个以上，来决定MDPS系统的车速数据的步骤。

在本发明中，所述判断车速是否错误的步骤，包括：所述控制部判断所述车速在提前设定的各变速档车速范围中是否超出根据所述变速档数的车速范围的步骤；及通过车速传感器接收的车速超出各变速档车速范围的状态的持续时间超过第一临界时间的情况，所述控制部判断所述车速是错误的步骤。

在本发明中，所述判断车速是否错误的步骤，包括：在正常接收到所述GPS车速的情况，所述控制部判断所述车速与所述GPS车速的差异是否为临界值以上的步骤；及在通过车速传感器接收的车速与GPS车速的差异为所述临界值以上的状态的持续时间超过第二临界时间的情况，所述控制部判断所述车速是错误的步骤。

在本发明中，所述决定MDPS系统的车速数据的步骤，包括在正常接收所述GPS车速的情况，所述控制部将所述GPS车速决定为所述MDPS系统的车速数据的步骤。

在本发明中，所述决定MDPS系统的车速数据的步骤，包括在未正常接收到所述GPS车速的情况，所述控制部在提前设定的各变速档速度中将根据所述变速档数的速度决定为所述MDPS系统的车速数据的步骤。

(发明的效果)

根据本发明的电动式助力转向系统的故障安全装置及方法，基于车辆的变速档数及GPS车速判断车速是否错误，并决定MDPS系统的车速数据，进而具有确保对MDPS系统的车数数据的可靠性，并且可提高转向稳定性及转向感的效果。

附图说明

图1是图示根据本发明一实施例的电动式助力转向系统的故障安全装置的构成的构成框图。

图2是图示根据本发明一实施例的电动式助力转向系统的故障安全装置的各变速档数车速范围及故障安全车速的示例图。

图3是为了说明根据本发明一实施例的电动式助力转向系统的故障安全方法的流程图。

(附图标记说明)

100：控制部

110：车速传感器

120：变速档输入部

130：GPS车速计算部

131：位置信息接收部

132：GPS车速计算模块

具体实施方法

以下参照附图说明根据本发明的电动式助力转向系统的故障安全装置及方法的一实施例。在这过程中为了说明的明了性与便利性，可夸张地图示在图面图示的线条的厚度或构成要素的大小等。并且，后述的用语是考虑到在本发明中的功能而定义的用语，这根据使用者、运用者的意图或惯例会有所不同。因此对于这种用语的定义应该以本说明整体内容为基准来进行定义。

图1是图示根据本发明一实施例的电动式助力转向系统的故障安全装置的构成的构成框图，图2是图示根据本发明一实施例的电动式助力转向 系统的故障安全装置的各变速档数车速范围及故障安全车速的示例图。参照其如下说明根据本实施例的电动式助力转向系统的故障安全安装置。

如图1所示，根据本发明一实施例的电动式助力转向系统的故障安全装置，包括控制部100、车速传感器110、变速档输入部120及GPS车速计算部130。并且，GPS车速计算部130可包括位置信息接收部131及GPS车速计算模块132。

车速传感器110测量车辆的速度。例如，车速传感器110检测变速器输出轴的旋转可测量车辆的速度。

变速档输入部120，从车辆的变速装置接收变速档数输入。在这里，车辆的变速装置包括感应变速杆的动作的传感器、变速器控制单元(TCU:Transmission Control Unit)等，将车辆的变速档数发送到变速档输入部120。

位置信息接收部131可接收车辆的位置信息。位置信息接收部131，利用GPS(Global Positioning System，全球定位系统)、GLONASS(Global Navigation Satellite System，全球导航卫星系统)等的卫星导航系统，可接收对车辆位置的信息。

GPS车速计算部130，计算基于车辆的位置信息的车辆速度的GPS车速。即，GPS车速计算部130的GPS车速计算模块132基于通过位置信息接收部131接收的车辆的位置信息可计算GPS车速。这种GPS车速计算部130相应车辆的导航系统等。

例如，GPS车速计算模块132间隔固定的时间计算基于车辆的位置信息的移动距离，所述计算的移动距离除以所述固定的时间可计算GPS车速。并且，GPS车速计算模块132也可利用通过位置信息接收部131接收的GPS信号或GLONASS信号的多普勒效应计算GPS车速。另外，在进入车辆隧道的情况等，若通过位置信息接收部131接收不到车辆的位置信息，则GPS车速计算模块132也可不必计算GPS车速。

GPS车速计算部130，如同上述情况在未计算出GPS车速或计算GPS车速超出车辆的最高速度的值得情况等，在未正常计算GPS车速的情况，不将GPS车速传输到控制部100。即，在这种情况，控制部100无法正常接收GPS车速。

控制部100，若通过车速传感器110接收到提前设定的最高速度以下 的车速，则在通过车速传感器110接收的车速、通过变速档输入部120输入的变数档数及通过GPS车速计算部130接收的GPS车速中至少基于其中的一个以上可判断车速是否错误。即，在判断通过车速传感器110接收的车速为正常的值的情况，控制部100利用变速档数或GPS车速也可通过车速传感器110验证接收的车速。

例如，控制部100判断通过车速传感器110接收的车速在提前设定的各变速档车速范围中是否超出根据通过变速档输入部120输入的齿轮档数的车速范围，若车速超出各变速档车速范围的状态的持续时间超过第一临界时间，则可判断车速是错误的。

参照图2将更加详细说明各变速档车速范围，根据车辆的变速档数提前设定正常车速范围，控制部100判断通过车速传感器110接收的车速是否超出这种正常车速范围。例如，若通过变速档输入部120输入的变速档数为3档的情况，若通过车速传感器110接收车速为10kph，则控制部100可判断车速超过正常车速范围。另外，这种各变数档车速范围根据车辆规格等可设置多个不同的值。

控制部100，如同上述情况若车速超出正常车速范围的状态持续到超过第一临界时间，则可判断车速是错误的。在这里，第一临界时间基本是提前设定的，并且根据车辆的规格等可设置多个不同的值。

并且，若通过GPS车速计算部130正常接收GPS车速，则控制部100判断通过车速传感器110接收的车速与所述GPS车速的差异是否为临界值以上，若车速与GPS车速的差异为所述临界值以上的状态的持续时间超过第二临界时间，则控制部100可判断所述车速是错误的。即，在能正常接收GPS车速时，控制部100比较GPS车速与通过车速传感器110接收的车速可判断车速是否错误。在这里，临界值及第二临界时间基本是提前设定的，并且根据车辆的规格可设置多个不同的值。

控制部100，在通过车速传感器110未接收到车速的情况、通过车速传感器110接收的车速超出最高速度的情况、或判断车速是错误的情况，在通过变速档输入部120输入的变速档数及通过GPS车速计算部130接收的GPS车速中至少基于其中的一个以上，可决定MDPS系统的车速数据。即，在通过车速传感器110未接收到正常的车速的情况，或在通过车速传 感器110接收到正常车速但判断接收的车速是错误的情况，控制部100执行故障安全功能决定MDPS系统的车速数据。

例如，在通过GPS车速计算部130正常接收GPS车速的情况，控制部100将所述GPS车速决定为MDPS系统的车速数据，而在未正常接收到GPS车速的情况，控制部100在提前设定的各变速档速度中，可将根据通过变速档输入部120输入的变速档数的速度决定为MDPS系统的车速数据。

参照图2更加详细说明各变速档速度，提前设定在根据车辆的变速档数执行故障安全功能时使用的车速，并且控制部100根据通过变速档输入部120输入的变速档数决定为了执行故障安全功能的车速。例如，通过变速档输入部120输入的变速档数为3档的情况，控制部100将80kph决定为MDPS系统的车速数据。另外，这种各变速档速度根据车辆的规格可设置为多个不同的值。

图3是为了说明根据本发明一实施例的电动式助力转向系统的故障安全方法的流程图，参照其如下说明根据本实施例的电动式助力转向系统的故障安全方法。

如图3所示，控制部100首先通过车速传感器110接收车速，接收车辆的变速档数，并且接收基于车辆的位置信息计算的GPS车速S200。例如，控制部100从车辆变速装置可接收变速档数，并且可从GPS车速计算部130接收GPS车速。

接着，控制部100确认在所述步骤S200接收的车速超过提前设定的最高速度的值，或确认在所述步骤S200未接收到车速S210。

所述步骤S210的确认结果，若在所述步骤S200接收到车速并且未超过最高速度，则控制部100判断在所述步骤S200接收的车速是否超过各变速档车速范围S220。即，控制部100在通过车速传感器110接收到车速为正常值的情况，也可利用变速档数验证通过车速传感器110接收的车速。

所述步骤S220的判断结果，若在所述步骤S200接收的车速超出各变速档车速范围，则控制部100确认车速超出各变速档车速范围的状态的持续时间是否超过第一临界时间S230。在这里，第一临界时间基本是提前设定的，并且根据车辆的规格可设置多个不同的值。

所述步骤S230的确认结果，若车速超出各变速档车速范围的状态的持续时间未超过第一临界时间，则控制部100确认在所述步骤S200是否正常接收到GPS车速S240。例如，GPS车速计算部130因未接收到车辆的位置信息而未计算出GPS车速，或计算出GPS车速超过车辆的最高速度的值的情况等，在未正常接收到GPS车速的情况，不将GPS车速传送到控制部100。即，在这种情况，控制部100则无法正常接收GPS车速。

另外，所述步骤S220的判断结果，若在所述步骤S200接收的车速未超过每变数档车速范围，则控制部100进行所述步骤S240，来确认在所述步骤S200是否正常接收到GPS车速。即，控制部100通过车速传感器110接收车速为正常的值，在接收的车速满足各变速档车速范围的情况，也可利用GPS车速验证通过车速传感器110接收的车速。

所述步骤S240的确认结果，若正常接收到GPS车速，则控制部100判断在所述步骤S200接收的车速与GPS车速的差异是否是临界值以上(S250)。在这里，临界值基本是提前设定的，并且根据车辆的规格等可设置多个不同的值。即，控制部100判断GPS车速与通过车速传感器110接收的车速的差异是否超出预定基准。

所述步骤S250的确认结果，若在所述步骤S200接收的车速与GPS车速的差异为临界值以上，则控制部100确认车速与GPS车速的差异为临界值以上的状态的持续时间是否超过第二临界时间S260。在这里，第二临界时间基本是提前设定的，并且根据车辆的规格等可设置多个不同的值。即，若GPS车速与通过车速传感器110接收车数差异超过预定基准的状态持续预定时间，则控制部100可判断通过车速传感器110接收的车速是错误的。

所述S260的确认结果，若车速与GPS车速的差异为临界值以上的状态的持续时间超过第二临界时间，则控制部100确认在所述步骤S200是否正常接收GPS车数S270。

另外，所述步骤S210的确认结果，在所述步骤S200接收的车速被接收为超过最高速度的值，或在所述步骤S200未接收到车速，则控制部100进行所述步骤S270，确认在所述步骤S200是否正常接收到GPS车速。并且，所述步骤S230的确认结果，若车速超过各变速档车速范围的状态的 持续时间超过第一临界时间，则控制部100与如同上述情况进行所述步骤S270。

即，控制部100在通过车速传感器110未正常接收到车速的情况，或通过车速传感器110接收到正常车速但是判断接收的车速为错误的情况，执行故障安全功能来决定MDPS系统的车速数据。这时，控制部100不经过所述步骤S240，而是可进行所述步骤S270，因此在所述步骤S200确认是否正常接收到GPS车速。

另外，所述步骤S270的确认结果，若正常接收到GPS车速，则控制部100进行控制使在所述步骤S200接收的GPS车速使用为车速数据S280。即，控制部100在正常接收到GPS车速的情况，决定在所述步骤S200接收的GPS车速决定为MDPS系统的车速数据。

相反，所述步骤S270的确认结果，若未正常接收到GPS车速，则控制部100进行控制使MDPS系统将设定为各变速档故障安全车速的车速使用为车速数据S290，即，控制部100在未正常接收到GPS车速的情况，在提前设定的各变速档速度中，将根据在所述步骤S200输入的变速档数的速度决定为MDPS系统的车速数据。

如上所述的根据本发明实施例的电动式助力转向系统故障安全装置及方法，基于车辆的变速档数及GPS车速判断车辆是否错误，并决定MDPS系统的车数数据，进而确保对MDPS系统的车速数据的可靠性，并提高转向安全性及转向感。

参考在图面图示的实施例说明了本发明，但是这不过是示例性的，并且在该技术所属技术领域具有通常知识的技术人员应该理解可从其能够进行各种变形及均等的其他实施例。因此，本发明的技术保护范围应该由以下的权利要求范围决定。