本發明涉及電動式助力轉向系統的故障安全裝置及方法，更詳細地說在測量的車速發生異常的情況執行故障安全功能的電動式助力轉向系統的故障安全裝置及方法。

背景技術：

車輛的助力轉向是作為根據動力的轉向裝置，起到幫助駕駛員操作轉向盤的作用。這種電動式助力轉向主要使用利用液壓的方式，但是在最近利用電動機的力的方式的電動式助力轉向(MDPS:Motor Driven Power Steering)系統的使用正在增加。這是因為MDPS系統相比于現有的液壓式助力轉向系統，具有重量輕占據空間小且無需交換油的優點。

與現有的液壓式系統不同，MDPS系統通過根據ECU(Electronic Control Unit，電子控制單元)等控制單元的控制電動機的電流來發生扭矩，因此具有為了控制電動機的多種控制邏輯。這種控制邏輯大致區分為實現駕駛員所需轉向感的邏輯、以提高車輛穩定性為目的的邏輯、為了系統穩定性的邏輯，并且MDPS系統的控制單元基于車速、扭矩信號、轉向角信號等多種參數來執行各個邏輯。

在這種參數中車速是影響輔助MDPS系統的程度很大的重要要素，在車速在進行0kph～最高速度變化時，MDPS系統的輔助量可進行100％～0％的變化。因此，可視為必須要求具有根據在MDPS系統中測量的車速異常的故障安全功能。

現有的MDPS系統的車速故障安全邏輯，在車輛車速超出最大車速，或接收不到車速的情況，判斷在測量車速上發生異常，以固定的特定值(例如，80kph)為基準控制MDPS系統。

但是，這種現有的方式判斷車速數據錯誤的條件單純，很難對應于各種錯誤狀況，并且以固定的速度為基準控制MDPS系統，因此存在駕駛員 很難感覺到希望的轉向感的問題。

另外，本發明的背景技術已公開于韓公開專利10-2005-0026710號(2005.03.16)。

技術實現要素：

(要解決的問題)

本發明的目的在于，提供檢測MDPS系統車速數據的各種錯誤狀況，在車速數據錯誤時能夠給駕駛員提供適當的轉向感的電動式助力轉向系統的故障安全裝置及方法。

(解決問題的手段)

根據本發明電動式助力轉向系統的故障安全裝置，包括：車速傳感器，測量車輛速度；變速檔輸入部，從所述車輛的變速裝置接收變速檔數；GPS車速計算部，計算基于所述車輛位置信息的GPS車速；及控制部，若通過所述車速傳感器接收到提前設定的最高速度以下的車速，則在所述車速、通過所述變速檔輸入部輸入的變速檔數及從所述GPS車速計算部接收的GPS車速中至少基于其中的一個以上，判斷所述車速是否錯誤，且在通過所述車速傳感器未接收到車速的情況，或接收到的所述車速為超出所述最高速度的值的情況，或判斷所述車速錯誤的情況，在所述變速檔數及所述GPS車速中至少基于其中的一個以上，決定MDPS系統的車速數據。

在本發明中，在判斷所述車速是否錯誤時，所述控制部判斷所述車速在提前設定的各變速檔車速范圍中是否超出根據所述變速檔數的車速范圍，若通過所述車速傳感器接收的車速超出各變速檔車速范圍的狀態的持續時間超過第一臨界時間，則判斷所述車速是錯誤的。

在本發明中，在判斷所述車速是否錯誤時，若正常接收所述GPS車速，則所述控制部判斷所述車速與所述GPS車速的差異是否為臨界值以上，若通過所述車速傳感器接收的車速與從所述GPS車速計算部接收的GPS車速的差異為所述臨界值以上的狀態的持續時間超過第2臨界時間，則判斷所述車速是錯誤的。

在本發明中，在決定所述MDPS系統的車速數據時，在正常接收所述GPS車速的情況，所述控制部將所述GPS車速決定為所述MDPS系統的 車速數據。

在本發明中，在決定所述MDPS系統的車速數據時，在未正常接收到所述GPS車速的情況，所述控制部在提前設定的各變速檔速度中將根據所述變速檔數的速度決定為所述MDPS系統的車速數據。

根據本發明的電動式助力轉向系統的故障安全方法，包括：控制部通過車速傳感器接收車速的步驟；所述控制部接收車輛的變數檔數的步驟；所述控制部接收基于車輛位置信息計算的GPS車速的步驟；接收到所述車速為提前設定的最高速度以下的情況，所述控制部在所述車速、所述變速檔數及所述GPS車速中至少基于其中的一個以上，來判斷所述車速是否錯誤的步驟；及通過所述車速傳感器未接收到車速的情況、接收到所述車速為超出所述最高速度的值的情況，或在判斷所述車速錯誤的情況，所述控制部在所述變速檔數及所述GPS車速中至少基于其中的一個以上，來決定MDPS系統的車速數據的步驟。

在本發明中，所述判斷車速是否錯誤的步驟，包括：所述控制部判斷所述車速在提前設定的各變速檔車速范圍中是否超出根據所述變速檔數的車速范圍的步驟；及通過車速傳感器接收的車速超出各變速檔車速范圍的狀態的持續時間超過第一臨界時間的情況，所述控制部判斷所述車速是錯誤的步驟。

在本發明中，所述判斷車速是否錯誤的步驟，包括：在正常接收到所述GPS車速的情況，所述控制部判斷所述車速與所述GPS車速的差異是否為臨界值以上的步驟；及在通過車速傳感器接收的車速與GPS車速的差異為所述臨界值以上的狀態的持續時間超過第二臨界時間的情況，所述控制部判斷所述車速是錯誤的步驟。

在本發明中，所述決定MDPS系統的車速數據的步驟，包括在正常接收所述GPS車速的情況，所述控制部將所述GPS車速決定為所述MDPS系統的車速數據的步驟。

在本發明中，所述決定MDPS系統的車速數據的步驟，包括在未正常接收到所述GPS車速的情況，所述控制部在提前設定的各變速檔速度中將根據所述變速檔數的速度決定為所述MDPS系統的車速數據的步驟。

(發明的效果)

根據本發明的電動式助力轉向系統的故障安全裝置及方法，基于車輛的變速檔數及GPS車速判斷車速是否錯誤，并決定MDPS系統的車速數據，進而具有確保對MDPS系統的車數數據的可靠性，并且可提高轉向穩定性及轉向感的效果。

附圖說明

圖1是圖示根據本發明一實施例的電動式助力轉向系統的故障安全裝置的構成的構成框圖。

圖2是圖示根據本發明一實施例的電動式助力轉向系統的故障安全裝置的各變速檔數車速范圍及故障安全車速的示例圖。

圖3是為了說明根據本發明一實施例的電動式助力轉向系統的故障安全方法的流程圖。

(附圖標記說明)

100：控制部

110：車速傳感器

120：變速檔輸入部

130：GPS車速計算部

131：位置信息接收部

132：GPS車速計算模塊

具體實施方法

以下參照附圖說明根據本發明的電動式助力轉向系統的故障安全裝置及方法的一實施例。在這過程中為了說明的明了性與便利性，可夸張地圖示在圖面圖示的線條的厚度或構成要素的大小等。并且，后述的用語是考慮到在本發明中的功能而定義的用語，這根據使用者、運用者的意圖或慣例會有所不同。因此對于這種用語的定義應該以本說明整體內容為基準來進行定義。

圖1是圖示根據本發明一實施例的電動式助力轉向系統的故障安全裝置的構成的構成框圖，圖2是圖示根據本發明一實施例的電動式助力轉向 系統的故障安全裝置的各變速檔數車速范圍及故障安全車速的示例圖。參照其如下說明根據本實施例的電動式助力轉向系統的故障安全安裝置。

如圖1所示，根據本發明一實施例的電動式助力轉向系統的故障安全裝置，包括控制部100、車速傳感器110、變速檔輸入部120及GPS車速計算部130。并且，GPS車速計算部130可包括位置信息接收部131及GPS車速計算模塊132。

車速傳感器110測量車輛的速度。例如，車速傳感器110檢測變速器輸出軸的旋轉可測量車輛的速度。

變速檔輸入部120，從車輛的變速裝置接收變速檔數輸入。在這里，車輛的變速裝置包括感應變速桿的動作的傳感器、變速器控制單元(TCU:Transmission Control Unit)等，將車輛的變速檔數發送到變速檔輸入部120。

位置信息接收部131可接收車輛的位置信息。位置信息接收部131，利用GPS(Global Positioning System，全球定位系統)、GLONASS(Global Navigation Satellite System，全球導航衛星系統)等的衛星導航系統，可接收對車輛位置的信息。

GPS車速計算部130，計算基于車輛的位置信息的車輛速度的GPS車速。即，GPS車速計算部130的GPS車速計算模塊132基于通過位置信息接收部131接收的車輛的位置信息可計算GPS車速。這種GPS車速計算部130相應車輛的導航系統等。

例如，GPS車速計算模塊132間隔固定的時間計算基于車輛的位置信息的移動距離，所述計算的移動距離除以所述固定的時間可計算GPS車速。并且，GPS車速計算模塊132也可利用通過位置信息接收部131接收的GPS信號或GLONASS信號的多普勒效應計算GPS車速。另外，在進入車輛隧道的情況等，若通過位置信息接收部131接收不到車輛的位置信息，則GPS車速計算模塊132也可不必計算GPS車速。

GPS車速計算部130，如同上述情況在未計算出GPS車速或計算GPS車速超出車輛的最高速度的值得情況等，在未正常計算GPS車速的情況，不將GPS車速傳輸到控制部100。即，在這種情況，控制部100無法正常接收GPS車速。

控制部100，若通過車速傳感器110接收到提前設定的最高速度以下 的車速，則在通過車速傳感器110接收的車速、通過變速檔輸入部120輸入的變數檔數及通過GPS車速計算部130接收的GPS車速中至少基于其中的一個以上可判斷車速是否錯誤。即，在判斷通過車速傳感器110接收的車速為正常的值的情況，控制部100利用變速檔數或GPS車速也可通過車速傳感器110驗證接收的車速。

例如，控制部100判斷通過車速傳感器110接收的車速在提前設定的各變速檔車速范圍中是否超出根據通過變速檔輸入部120輸入的齒輪檔數的車速范圍，若車速超出各變速檔車速范圍的狀態的持續時間超過第一臨界時間，則可判斷車速是錯誤的。

參照圖2將更加詳細說明各變速檔車速范圍，根據車輛的變速檔數提前設定正常車速范圍，控制部100判斷通過車速傳感器110接收的車速是否超出這種正常車速范圍。例如，若通過變速檔輸入部120輸入的變速檔數為3檔的情況，若通過車速傳感器110接收車速為10kph，則控制部100可判斷車速超過正常車速范圍。另外，這種各變數檔車速范圍根據車輛規格等可設置多個不同的值。

控制部100，如同上述情況若車速超出正常車速范圍的狀態持續到超過第一臨界時間，則可判斷車速是錯誤的。在這里，第一臨界時間基本是提前設定的，并且根據車輛的規格等可設置多個不同的值。

并且，若通過GPS車速計算部130正常接收GPS車速，則控制部100判斷通過車速傳感器110接收的車速與所述GPS車速的差異是否為臨界值以上，若車速與GPS車速的差異為所述臨界值以上的狀態的持續時間超過第二臨界時間，則控制部100可判斷所述車速是錯誤的。即，在能正常接收GPS車速時，控制部100比較GPS車速與通過車速傳感器110接收的車速可判斷車速是否錯誤。在這里，臨界值及第二臨界時間基本是提前設定的，并且根據車輛的規格可設置多個不同的值。

控制部100，在通過車速傳感器110未接收到車速的情況、通過車速傳感器110接收的車速超出最高速度的情況、或判斷車速是錯誤的情況，在通過變速檔輸入部120輸入的變速檔數及通過GPS車速計算部130接收的GPS車速中至少基于其中的一個以上，可決定MDPS系統的車速數據。即，在通過車速傳感器110未接收到正常的車速的情況，或在通過車速傳 感器110接收到正常車速但判斷接收的車速是錯誤的情況，控制部100執行故障安全功能決定MDPS系統的車速數據。

例如，在通過GPS車速計算部130正常接收GPS車速的情況，控制部100將所述GPS車速決定為MDPS系統的車速數據，而在未正常接收到GPS車速的情況，控制部100在提前設定的各變速檔速度中，可將根據通過變速檔輸入部120輸入的變速檔數的速度決定為MDPS系統的車速數據。

參照圖2更加詳細說明各變速檔速度，提前設定在根據車輛的變速檔數執行故障安全功能時使用的車速，并且控制部100根據通過變速檔輸入部120輸入的變速檔數決定為了執行故障安全功能的車速。例如，通過變速檔輸入部120輸入的變速檔數為3檔的情況，控制部100將80kph決定為MDPS系統的車速數據。另外，這種各變速檔速度根據車輛的規格可設置為多個不同的值。

圖3是為了說明根據本發明一實施例的電動式助力轉向系統的故障安全方法的流程圖，參照其如下說明根據本實施例的電動式助力轉向系統的故障安全方法。

如圖3所示，控制部100首先通過車速傳感器110接收車速，接收車輛的變速檔數，并且接收基于車輛的位置信息計算的GPS車速S200。例如，控制部100從車輛變速裝置可接收變速檔數，并且可從GPS車速計算部130接收GPS車速。

接著，控制部100確認在所述步驟S200接收的車速超過提前設定的最高速度的值，或確認在所述步驟S200未接收到車速S210。

所述步驟S210的確認結果，若在所述步驟S200接收到車速并且未超過最高速度，則控制部100判斷在所述步驟S200接收的車速是否超過各變速檔車速范圍S220。即，控制部100在通過車速傳感器110接收到車速為正常值的情況，也可利用變速檔數驗證通過車速傳感器110接收的車速。

所述步驟S220的判斷結果，若在所述步驟S200接收的車速超出各變速檔車速范圍，則控制部100確認車速超出各變速檔車速范圍的狀態的持續時間是否超過第一臨界時間S230。在這里，第一臨界時間基本是提前設定的，并且根據車輛的規格可設置多個不同的值。

所述步驟S230的確認結果，若車速超出各變速檔車速范圍的狀態的持續時間未超過第一臨界時間，則控制部100確認在所述步驟S200是否正常接收到GPS車速S240。例如，GPS車速計算部130因未接收到車輛的位置信息而未計算出GPS車速，或計算出GPS車速超過車輛的最高速度的值的情況等，在未正常接收到GPS車速的情況，不將GPS車速傳送到控制部100。即，在這種情況，控制部100則無法正常接收GPS車速。

另外，所述步驟S220的判斷結果，若在所述步驟S200接收的車速未超過每變數檔車速范圍，則控制部100進行所述步驟S240，來確認在所述步驟S200是否正常接收到GPS車速。即，控制部100通過車速傳感器110接收車速為正常的值，在接收的車速滿足各變速檔車速范圍的情況，也可利用GPS車速驗證通過車速傳感器110接收的車速。

所述步驟S240的確認結果，若正常接收到GPS車速，則控制部100判斷在所述步驟S200接收的車速與GPS車速的差異是否是臨界值以上(S250)。在這里，臨界值基本是提前設定的，并且根據車輛的規格等可設置多個不同的值。即，控制部100判斷GPS車速與通過車速傳感器110接收的車速的差異是否超出預定基準。

所述步驟S250的確認結果，若在所述步驟S200接收的車速與GPS車速的差異為臨界值以上，則控制部100確認車速與GPS車速的差異為臨界值以上的狀態的持續時間是否超過第二臨界時間S260。在這里，第二臨界時間基本是提前設定的，并且根據車輛的規格等可設置多個不同的值。即，若GPS車速與通過車速傳感器110接收車數差異超過預定基準的狀態持續預定時間，則控制部100可判斷通過車速傳感器110接收的車速是錯誤的。

所述S260的確認結果，若車速與GPS車速的差異為臨界值以上的狀態的持續時間超過第二臨界時間，則控制部100確認在所述步驟S200是否正常接收GPS車數S270。

另外，所述步驟S210的確認結果，在所述步驟S200接收的車速被接收為超過最高速度的值，或在所述步驟S200未接收到車速，則控制部100進行所述步驟S270，確認在所述步驟S200是否正常接收到GPS車速。并且，所述步驟S230的確認結果，若車速超過各變速檔車速范圍的狀態的 持續時間超過第一臨界時間，則控制部100與如同上述情況進行所述步驟S270。

即，控制部100在通過車速傳感器110未正常接收到車速的情況，或通過車速傳感器110接收到正常車速但是判斷接收的車速為錯誤的情況，執行故障安全功能來決定MDPS系統的車速數據。這時，控制部100不經過所述步驟S240，而是可進行所述步驟S270，因此在所述步驟S200確認是否正常接收到GPS車速。

另外，所述步驟S270的確認結果，若正常接收到GPS車速，則控制部100進行控制使在所述步驟S200接收的GPS車速使用為車速數據S280。即，控制部100在正常接收到GPS車速的情況，決定在所述步驟S200接收的GPS車速決定為MDPS系統的車速數據。

相反，所述步驟S270的確認結果，若未正常接收到GPS車速，則控制部100進行控制使MDPS系統將設定為各變速檔故障安全車速的車速使用為車速數據S290，即，控制部100在未正常接收到GPS車速的情況，在提前設定的各變速檔速度中，將根據在所述步驟S200輸入的變速檔數的速度決定為MDPS系統的車速數據。

如上所述的根據本發明實施例的電動式助力轉向系統故障安全裝置及方法，基于車輛的變速檔數及GPS車速判斷車輛是否錯誤，并決定MDPS系統的車數數據，進而確保對MDPS系統的車速數據的可靠性，并提高轉向安全性及轉向感。

參考在圖面圖示的實施例說明了本發明，但是這不過是示例性的，并且在該技術所屬技術領域具有通常知識的技術人員應該理解可從其能夠進行各種變形及均等的其他實施例。因此，本發明的技術保護范圍應該由以下的權利要求范圍決定。