KR101326831B1 - Motor driving power steering system - Google Patents

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KR101326831B1 KR1020110119158A KR20110119158A KR101326831B1 KR 101326831 B1 KR101326831 B1 KR 101326831B1 KR 1020110119158 A KR1020110119158 A KR 1020110119158A KR 20110119158 A KR20110119158 A KR 20110119158A KR 101326831 B1 KR101326831 B1 KR 101326831B1
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조성식
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Abstract

본 발명은 차량의 주행에서 측방향에서 인가되는 횡력(횡부하)에 대한 보상토크를 최적으로 제어하여 풀링시 운전자의 조향토크를 경감시켜 직진주행에 편의성 향상을 제공하도록 하는 전동식 파워 스티어링 시스템 제어방법이 개시된다.
본 발명은 차속, 조향토크, 조향각을 설정된 맵에 적용하여 보타력 제공을 위한 기본적인 보상토크를 결정하는 과정; 차속, 조향토크, 조향각, 요각속도를 분석하여 직진주행인지 판단하는 과정; 직진 주행이면 조향토크와 요각속도를 분석하여 차량의 측방향에서 인가되는 횡력을 판단하는 과정; 횡력에 따라 쏠림 방지 보상토크를 결정하는 과정; 기본적인 보상토크에 쏠림 방지 보상토크를 적용하여 직진 주행을 위한 조향토크에 보타력을 제공하는 과정; 직진 주행 이탈이 검출되었으나 차선변경이나 장애물 회피에 따른 일시적인 직진 주행 이탈이면 쏠림 방지 보상토크가 적용된 보상토크를 그대로 적용하여 보타력을 제공하는 과정을 포함한다.The present invention provides an electric power steering system control method for optimally controlling the compensation torque for the lateral force (lateral load) applied in the driving of a vehicle to reduce the driver's steering torque during pulling to provide convenience for straight driving. This is disclosed.
The present invention is a process of determining the basic compensation torque for providing the complementary force by applying the vehicle speed, steering torque, steering angle to the set map; Determining whether the vehicle is going straight by analyzing the vehicle speed, the steering torque, the steering angle, and the yaw speed; Determining the lateral force applied from the lateral direction of the vehicle by analyzing steering torque and yaw rate when driving is straight; Determining an anti-tip compensation torque according to the lateral force; Applying the anti-tip compensation torque to the basic compensation torque to provide steering force to the steering torque for driving straight; If the straight driving deviation is detected, but the temporary straight driving deviation due to lane change or obstacle avoidance includes the process of providing complementary force by applying the compensation torque to which the anti-tip compensation torque is applied.

Description

전동식 파워 스티어링 시스템{MOTOR DRIVING POWER STEERING SYSTEM}Electric Power Steering System {MOTOR DRIVING POWER STEERING SYSTEM}

본 발명은 전동식 파워 스티어링 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 주행에서 측방향에서 인가되는 횡력(횡부하)에 대한 보상토크를 최적으로 제어하여 풀링(Pulling)시 운전자의 조향토크를 경감시켜 직진주행에 편의성 향상을 제공하도록 하는 전동식 파워 스티어링 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an electric power steering system, and more particularly, to optimally control the compensation torque for the lateral force (lateral load) applied in the driving direction of the vehicle to reduce the steering torque of the driver during pulling. The present invention relates to an electric power steering system for providing convenience improvement in straight driving.

차량에 적용되는 파워 스티어링 시스템은 엔진의 구동력이 이용되는 유압식 파워 스트어링 시스템이 적용되고 있으나, 엔진의 구동력이 사용됨에 따른 연비 악화의 단점을 개선하기 위하여 최근들어 전동식 파워 스티어링(MDPS; Motor Drive Power Steering) 시스템으로 적용되고 있다.The power steering system applied to the vehicle is a hydraulic power steering system that uses the driving force of the engine, but in order to improve the disadvantage of deterioration of fuel efficiency due to the use of the engine driving force, in recent years, the electric power steering (MDPS) Steering system.

전동식 파워 스티어링 시스템(MDPS)은 엔진의 구동력을 전혀 사용하지 않고, 별도로 장착되는 모터의 동력으로 보타력을 제공할 수 있어 엔진의 부하를 저감시키므로 연비 향상에 탁월한 효과를 나타낼 수 있다.Electric power steering system (MDPS) can use the driving force of the engine at all, can provide a complementary power by the power of the motor separately mounted can reduce the load of the engine can exhibit an excellent effect on fuel economy.

전동식 파워 스티어링 시스템(MDPS)은 주행 중 스티어링 휠의 조작에 따른 조향각의 변위를 검출하여 보상토크를 제공하기 위한 전류 제어값을 결정한 다음 모터의 구동을 통해 운전자의 조타력에 보상토크를 제공함으로써, 편리한 조타감을 제공할 수 있다.The electric power steering system (MDPS) detects the displacement of the steering angle according to the operation of the steering wheel while driving, determines the current control value for providing the compensation torque, and then provides the compensation torque to the driver's steering force by driving the motor. It can provide a convenient steering feeling.

또한, 전동식 파워 스티어링 시스템(MDPS)은 직진주행 상태에서 측방향에서 인가되는 횡력(횡부하)이나 차량의 특성으로 인하여 좌측 혹은 우측으로 쏠리는 드리프트(Drift)현상에 대하여 차량의 쏠림을 막기 위한 폴링시 운전자의 조향토크에 옵셋(Offset) 각도의 보상토크를 제공하여 운전자의 조타력을 경감시킴으로써 직진주행 유지에 편의성을 제공할 수 있다.In addition, the electric power steering system (MDPS) is a polling to prevent the vehicle from tilting due to the lateral force (lateral load) applied in the lateral driving state or the drift caused to the left or right due to the characteristics of the vehicle. By providing a compensation torque of an offset angle to the driver's steering torque, the driver's steering power can be reduced to provide convenience for maintaining straight driving.

그러나, 상기한 바와 같이 운전자의 조향토크에 보상토크를 제공하여 직진 주행을 유지하는 과정에서 차선 변경이나 장애물의 회피 등으로 인하여 직진 판단 범위를 벗어나는 경우 직진 주행 유지를 위한 보상토크가 해제된다.However, as described above, in the process of maintaining the straight driving by providing the compensation torque to the driver's steering torque, the compensation torque for maintaining the straight driving is released when the driving force is out of the straight judgment range due to the lane change or the obstacle avoidance.

그리고, 차선 변경이나 장애물 회피 이후 직진 주행에 진입되는 경우 직진 주행 유지를 위한 동작으로 재진입되어 쏠림에 대한 보상토크를 결정하여 조향토크에 보상토크를 제공한다.In addition, when the vehicle enters straight driving after lane change or obstacle avoidance, the vehicle re-enters the operation to maintain the straight driving to determine the compensation torque for tilting, thereby providing the compensation torque to the steering torque.

이때, 직진 주행 유지 동작으로 재진입하기 위해서는 대략 5 내지 10초 정도의 시간 지연이 발생된다.At this time, a time delay of about 5 to 10 seconds occurs in order to re-enter the straight running maintenance operation.

따라서, 실제 주행에서 쏠림에 대한 보상토크의 제공 및 해제가 빈번하게 반복되어 운전자에게 이질감을 제공하게 되는 문제점이 발생될 수 있다.Therefore, the problem of providing a sense of heterogeneity to the driver may be generated by repeatedly providing and releasing the compensation torque for tilting in actual driving.

본 발명의 일 실시예에 따르면 차량의 주행중 측방향에서 인가되는 횡력에 대한 보상토크를 최적으로 제어하여 풀링시 운전자의 조타력을 경감시켜 직진주행에 편의성 향상을 제공하고자 한다.According to an embodiment of the present invention to optimally control the compensation torque for the lateral force applied in the lateral direction during the driving of the vehicle to reduce the steering force of the driver during pooling to provide a convenience improvement in straight driving.

본 발명의 다른 실시예에 따르면 보상토크를 적용하여 직진 주행을 유지하는 상태에서 차선변경이나 장애물 회피 등 일시적인 조건으로 보상토크 해제 조건을 만족하더라도 보상토크를 그대로 유지하여 실제 운전에서 빈번하게 보상토크의 제공 및 해제가 발생되지 않도록 하여 안정된 조타감을 제공하고자 한다.According to another embodiment of the present invention, even if the compensation torque release condition is satisfied under temporary conditions such as lane change or obstacle avoidance in the state of maintaining straight driving by applying the compensation torque, the compensation torque is frequently maintained in actual operation. It is intended to provide a stable steering feeling by preventing the provision and release.

본 발명의 일 실시예에 따르는 특징은 스티어링 휠의 작동에 따른 조향토크를 검출하는 조향토크센서; 스티어링 휠의 작동에 따른 조향각과 조향방향을 검출하는 조향각센서; 주행차속을 검출하는 차속센서; 차량이 중심점을 기준으로 회전하는 요각속도를 검출하는 요각속도센서; 스티어링 휠의 조향토크, 조향각, 주행차속, 요각속도를 분석하여 직진 주행인지를 판단하고, 직진 주행이면 차량의 측방향에서 인가되는 횡력을 판단하여 횡력에 따른 쏠림 방지 보상토크를 결정하는 토크보상제어부; 스티어링 휠의 조향토크, 조향각, 조향방향, 주행차속을 설정된 맵에 적용하여 기본적인 보상토크를 결정하고, 기본적인 보상토크에 상기 토크보상제어부에서 결정된 쏠림 방지 보상토크를 적용하여 보타력을 제어하는 MDPS제어부를 포함하는 전동식 파워 스티어링 시스템이 제공된다.Features according to an embodiment of the present invention is a steering torque sensor for detecting a steering torque in accordance with the operation of the steering wheel; A steering angle sensor for detecting a steering angle and a steering direction according to the operation of the steering wheel; A vehicle speed sensor for detecting a traveling vehicle speed; A yaw rate sensor for detecting a yaw rate at which the vehicle rotates with respect to the center point; Torque compensation control unit to determine steering torque, steering angle, driving vehicle speed and yaw speed, and to determine whether it is driving straight.In case of driving straight, the torque compensation control unit determines the anti-tip compensation torque according to the horizontal force by judging the lateral force applied from the side of the vehicle. ; MDPS control unit for controlling steering force by applying steering torque, steering angle, steering direction and driving speed of steering wheel to the set map, and applying anti-tip compensation torque determined by the torque compensation controller to basic compensation torque. There is provided an electric power steering system comprising a.

상기 조향토크센서와 조향각센서는 스티어링 컬럼의 소정위치에 장착될 수 있다.The steering torque sensor and the steering angle sensor may be mounted at a predetermined position of the steering column.

상기 토상보상제어부는 직진 주행에서 직진 주행의 이탈로 검출되었으나 설정된 보상토크 유지조건을 만족하면 쏠림방지 보상토크를 그대로 적용할 수 있다.The soil compensation controller detects the deviation of the straight travel in the straight travel, but may apply the anti-tip compensation torque as long as the set compensation torque maintenance condition is satisfied.

상기 토크보상제어부는 일시적인 차선변경이나 장애물의 회피 주행에 대해서는 쏠림 방지 보상토크를 그대로 적용하여 직진 주행을 유지할 수 있다.The torque compensation controller may maintain straight driving by applying the anti-tip compensation torque as it is for temporary lane change or obstacle avoidance driving.

상기 MDPS제어부는 스티어링 휠의 조향토크, 조향각, 주행차속을 설정된 맵에 적용하여 기본적인 보상토크를 결정하는 MDPS토크결정부; MDPS토크결정부에서 결정된 기본적인 보상토크와 토크보상제어부에서 제공되는 횡력(횡부하)에 따른 쏠림 발생 보상토크를 가산하여 최종적인 보상토크를 결정하는 가산기; 상기 가산기에서 결정된 최종적인 보상토크로 MDPS모터를 구동시키는 모터구동부를 포함할 수 있다.The MDPS control unit includes an MDPS torque determination unit for determining a basic compensation torque by applying a steering torque, a steering angle and a driving vehicle speed of a steering wheel to a set map; An adder for adding the basic compensation torque determined by the MDPS torque determination unit and the compensation compensation torque caused by the lateral force (lateral load) provided by the torque compensation control unit to determine the final compensation torque; It may include a motor driving unit for driving the MDPS motor with the final compensation torque determined by the adder.

상기 토크보상제어부는 아날로그 신호로 제공되는 조향토크, 조향각, 조향방향, 주행차속, 요각속도을 디지털 신호로 변환하는 신호처리부; 조향토크와 조향각, 조향각속도, 요모멘트, 차속을 분석하여 직진 주행여부를 판단하는 직진판단부; 상기 직진판단부에서 직진 주행중으로 판단된 상태에서 조향토크와 요각속도를 분석하여 횡력(횡부하)에 의해 쏠림 발생을 판단하는 횡력판단부; 상기 횡력판단부에서 횡력(횡부하)에 의한 쏠림 발생이 판단되면 쏠림 보상을 위한 보상토크를 결정하는 보상토크결정부를 포함할 수 있다.The torque compensation control unit includes a signal processing unit for converting a steering torque, a steering angle, a steering direction, a traveling vehicle speed, and an yaw speed into a digital signal provided as an analog signal; A straight decision unit for determining whether to drive straight by analyzing steering torque, steering angle, steering angle speed, yaw moment, and vehicle speed; A lateral force judging unit which analyzes the steering torque and the yaw rate in the state where it is judged to be driving straight in the straight judging unit and determines the occurrence of the deflection by the lateral force (lateral load); If it is determined that the occurrence of the tilt due to the lateral force (lateral load) in the lateral force determination unit may include a compensation torque determiner for determining the compensation torque for the tilt compensation.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 차속, 조향토크, 조향각을 설정된 맵에 적용하여 보타력 제공을 위한 기본적인 보상토크를 결정하는 과정; 차속, 조향토크, 조향각, 요각속도를 분석하여 직진주행인지 판단하는 과정; 직진 주행이면 조향토크와 요각속도를 분석하여 차량의 측방향에서 인가되는 횡력을 판단하는 과정; 횡력에 따라 쏠림 방지 보상토크를 결정하는 과정; 기본적인 보상토크에 쏠림 방지 보상토크를 적용하여 직진 주행을 위한 조향토크에 보타력을 제공하는 과정; 직진 주행 이탈이 검출되었으나 차선변경이나 장애물 회피에 따른 일시적인 직진 주행 이탈이면 쏠림 방지 보상토크가 적용된 보상토크를 그대로 적용하여 보타력을 제공하는 과정을 포함하는 전동식 파워 스티어링 시스템 제어방법이 제공된다.In addition, according to another embodiment of the invention the process of determining the basic compensation torque for providing the steering force by applying the vehicle speed, steering torque, steering angle to the set map; Determining whether the vehicle is going straight by analyzing the vehicle speed, the steering torque, the steering angle, and the yaw speed; Determining the lateral force applied from the lateral direction of the vehicle by analyzing steering torque and yaw rate when driving is straight; Determining an anti-tip compensation torque according to the lateral force; Applying the anti-tip compensation torque to the basic compensation torque to provide steering force to the steering torque for driving straight; When a straight run departure is detected but a temporary straight run departure due to a lane change or obstacle avoidance, a method of controlling an electric power steering system including providing a complementary force by applying a compensation torque to which an anti-tip compensation torque is applied is provided.

상기 직진 주행 이탈이 보상토크 유지조건을 만족하지 않으면 보타력을 제공하는 보상토크의 적용을 해제할 수 있다.If the straight running deviation does not satisfy the compensation torque maintenance condition, the compensation torque that provides the complementary force may be released.

이와 같이 본 발명의 실시예는 횡력에 대하여 직진 주행 유지를 위한 보상토크에 최적으로 제어함으로 쏠림 보상이 매우 양호하여 이질감 없는 조타감이 제공될 수 있다.As described above, the embodiment of the present invention is optimally controlled by the compensation torque for maintaining the straight traveling with respect to the lateral force, so that the tilt compensation is very good, thereby providing a steering feeling without heterogeneity.

또한, 본 발명의 실시예는 직진 주행 유지모드가 제공되어 토크보상의 빈빈한 해제 및 진입이 반복되지 않아 최적의 조타감을 제공할 수 있다.In addition, the embodiment of the present invention is provided with a straight running maintenance mode can provide an optimum steering feeling because the poor release and entry of the torque compensation is not repeated.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템의 제어절차를 도시한 흐름도이다.
도 3은 차량의 주행에서 횡력과 차량의 쏠림 관계를 도시한 도면이다.1 is a view showing a schematic configuration of an electric power steering system according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a control procedure of the electric power steering system according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between a lateral force and a vehicle's tilt in driving of a vehicle.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.

본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않으며, 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.The present invention can be embodied in various different forms, and thus the present invention is not limited to the embodiments described herein.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.1 is a view showing a schematic configuration of an electric power steering system according to an embodiment of the present invention.

도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예는 조향토크센서(101)와 조향각센서(102), 차속센서(103), 요각도센서(104), MDPS제어부(200) 및 토크보상제어부(300)를 포함한다.As can be seen in Figure 1, the embodiment of the present invention the steering torque sensor 101 and the steering angle sensor 102, the vehicle speed sensor 103, yaw angle sensor 104, MDPS control unit 200 and torque compensation control unit 300.

조향토크센서(101)는 스티어링 휠의 회전축이 연결되는 스티어링 컬럼의 소정 위치에 장착되어 스티어링 휠의 작동에 따른 조향토크를 검출하여 MDPS제어부(200) 및 토크보상제어부(300)에 제공한다.The steering torque sensor 101 is mounted at a predetermined position of a steering column to which a rotating shaft of the steering wheel is connected, detects steering torque according to the operation of the steering wheel, and provides the steering torque to the MDPS controller 200 and the torque compensation controller 300.

조향각센서(102)는 스티어링 휠의 회전축이 연결되는 스티어링 컬럼의 상측 소정위치에 장착되어 스티어링 휠의 작동에 따른 조향각과 조향방향을 검출하여 MDPS제어부(200) 및 토크보상제어부(300)에 제공한다.The steering angle sensor 102 is mounted at a predetermined position on the upper side of the steering column to which the rotating shaft of the steering wheel is connected, detects the steering angle and the steering direction according to the operation of the steering wheel, and provides the steering angle to the MDPS controller 200 and the torque compensation controller 300. .

차속센서(103)는 변속기의 출력축 회전수로부터 현재의 주행차속을 검출하여 MDPS제어부(200) 및 토크보상제어부(300)에 제공한다.The vehicle speed sensor 103 detects the current traveling vehicle speed from the output shaft rotational speed of the transmission and provides it to the MDPS controller 200 and the torque compensation controller 300.

요각속도센서(104)는 차량이 중심점을 기준으로 회전하는 요각속도를 검출하여 토크보상제어부(300)에 제공한다.The yaw rate sensor 104 detects the yaw rate at which the vehicle rotates about the center point and provides the torque compensation control unit 300.

MDPS제어부(200)는 조향토크센서(101)에서 제공되는 스티어링 휠의 조향토크, 조향각센서(102)에서 제공되는 조향각과 조향방향, 차속센서(103)에서 제공되는 주행차속을 분석하여 조향토크에 대한 보상토크를 결정한 다음 모터의 구동을 제어하여 조향토크에 대하여 보상토크를 제공함으로써 최적의 조타감을 제공한다.The MDPS control unit 200 analyzes the steering torque of the steering wheel provided by the steering torque sensor 101, the steering angle and steering direction provided by the steering angle sensor 102, and the driving vehicle speed provided by the vehicle speed sensor 103 to the steering torque. After determining the compensation torque for the motor, the driving of the motor is controlled to provide the compensation torque for the steering torque, thereby providing an optimum steering feeling.

상기 MDPS제어부(200)는 MDPS토크결정부(210)와 가산기(220) 및 모터구동부(230)를 포함한다.The MDPS controller 200 includes an MDPS torque determiner 210, an adder 220, and a motor driver 230.

MDPS토크결정부(210)는 조향토크센서(101)에서 제공되는 스티어링 휠의 조향토크, 조향각센서(102)에서 제공되는 조향각과 조향방향, 차속센서(103)에서 제공되는 주행차속을 설정된 맵에 적용하여 기본적인 보상토크를 결정한다.The MDPS torque determiner 210 controls the steering torque of the steering wheel provided by the steering torque sensor 101, the steering angle and the steering direction provided by the steering angle sensor 102, and the traveling vehicle speed provided by the vehicle speed sensor 103 on the set map. Apply to determine the basic compensation torque.

가산기(220)는 MDPS토크결정부(210)에서 결정된 기본적인 보상토크와 토크보상제어부(300)에서 제공되는 횡력(횡부하)에 의한 쏠림 발생 보상토크를 가산하여 최종적인 보상토크를 결정한다.The adder 220 determines the final compensation torque by adding the basic compensation torque determined by the MDPS torque determination unit 210 and the tilt generation compensation torque caused by the lateral force (lateral load) provided by the torque compensation control unit 300.

모터구동부(230)는 상기 가산기(220)를 통해 결정되는 최종적인 보상토크로 MDPS모터를 구동시켜 운전자의 조향토크에 보상토크를 제공하여 안정된 조타감을 제공한다.The motor driver 230 drives the MDPS motor with the final compensation torque determined by the adder 220 to provide a compensation torque to the driver's steering torque to provide a stable steering feeling.

토크보상제어부(300)는 조향토크센서(101)에서 제공되는 스티어링 휠의 조향토크, 조향각센서(102)에서 제공되는 조향각, 조향방향, 차속센서(103)에서 제공되는 주행차속, 요각속도센서(104)에서 제공되는 요각속도를 분석하여 직진 주행인지를 판단하고, 직진 주행으로 판단되면 차량의 측방향에서 인가되는 횡력(횡부하)을 판단하여 직진 주행에서 횡력(횡부하)에 따른 쏠림을 방지하기 위한 보상토크를 결정한 다음 MDPS제어부(200)에 제공한다.The torque compensation control unit 300 is a steering torque of the steering wheel provided by the steering torque sensor 101, a steering angle provided by the steering angle sensor 102, a steering direction, a traveling vehicle speed provided by the vehicle speed sensor 103, and a yaw rate speed sensor ( Analyzing the yaw rate provided by 104) to determine whether the vehicle is traveling straight.If it is determined that the vehicle travels straight, it determines the lateral force (lateral load) applied in the lateral direction of the vehicle and prevents tilting due to the lateral force (lateral load) in the straight driving. After determining the compensation torque to provide to the MDPS control unit 200.

따라서, MDPS제어부(200)는 기본적인 보상토크에 쏠림 방지를 위한 보상토크를 적용하여 최종적인 보상토크를 결정하여 모터의 구동을 제어함으로써, 안정된 보타력을 제공한다.Therefore, the MDPS control unit 200 provides stable bowing force by controlling the driving of the motor by determining the final compensation torque by applying the compensation torque for preventing the tilting to the basic compensation torque.

상기 토크보상제어부(300)는 신호처리부(310)와 직진판단부(320), 횡력판단부(330), 보상토크결정부(340) 및 페일 세이프 처리부(350)를 포함한다.The torque compensation controller 300 includes a signal processor 310, a straight decision unit 320, a lateral force decision unit 330, a compensation torque determiner 340, and a fail safe processor 350.

신호처리부(310)는 아날로그 신호로 제공되는 스티어링 휠의 조향토크, 조향각, 조향방향, 주행차속, 요각속도 등을 디지털 신호로 변환한다.The signal processor 310 converts a steering torque, a steering angle, a steering direction, a driving vehicle speed, a yaw speed, and the like of the steering wheel provided as an analog signal into a digital signal.

직진판단부(320)는 신호처리부(310)를 통해 제공되는 조향토크와 조향각, 조향각속도, 요모멘트, 차속을 분석하여 현재 직진 주행중 인지를 판단한다.The straight decision unit 320 analyzes the steering torque, the steering angle, the steering angle speed, the yaw moment, and the vehicle speed provided through the signal processor 310 to determine whether the vehicle is currently traveling straight.

횡력판단부(330)는 상기 직진판단부(320)에서 직진 주행중으로 판단된 상태에서 조향토크와 요각속도를 분석하여 횡력(횡부하)에 의해 쏠림이 발생되는지 판단한다.The lateral force determining unit 330 analyzes the steering torque and the yaw rate in the state where the straight decision unit 320 is traveling straight and determines whether the tilt is caused by the lateral force (lateral load).

보상토크결정부(340)는 상기 횡력판단부(330)에서 횡력(횡부하)에 의한 쏠림 발생이 검출되면 횡력(횡부하)의 정도에 따라 직진 주행에 보타력을 제공하기 위한 보상토크를 결정한다.The compensation torque determiner 340 determines the compensation torque for providing the complementary force to the straight running according to the degree of the lateral force (lateral load) when the occurrence of the tilt due to the lateral force (lateral load) is detected in the lateral force determination unit 330. do.

페일 세이프 처리부(350)는 보타력을 제공을 위한 보상토크 제공의 해제가 실행되면 초기화를 실행한다.The fail safe processing unit 350 performs initialization when the release of the compensation torque for providing the complementary force is performed.

전술한 바와 같은 기능을 포함하는 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같이 실행된다.Referring to the operation of the present invention including the function as described above is executed as follows.

본 발명의 실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템이 적용되는 차량이 소정의 목적지로 운행이 개시되면(S101) 조향토크센서(101)는 조향토크를 검출하여 MDPS제어부(200) 및 토크보상제어부(300)에 제공하고, 조향각센서(102)는 조향각 과 조향방향을 검출하여 MDPS제어부(200) 및 토크보상제어부(300)에 제공하며, 차속센서(103)는 주행차속을 검출하여 MDPS제어부(200) 및 토크보상제어부(300)에 제공하고, 요각속도센서(104)는 차량의 중심점을 기준으로 회전하는 요각속도를 검출하여 토크보상제어부(300)에 제공한다(S102).When the vehicle to which the electric power steering system according to the embodiment of the present invention is applied starts to travel to a predetermined destination (S101), the steering torque sensor 101 detects the steering torque to detect the MDPS controller 200 and the torque compensation controller 300. The steering angle sensor 102 detects the steering angle and the steering direction, and provides the steering angle sensor to the MDPS control unit 200 and the torque compensation control unit 300. The vehicle speed sensor 103 detects the traveling vehicle speed and the MDPS control unit 200. And the torque compensation control unit 300, and the yaw rate sensor 104 detects the yaw rate rotating based on the center point of the vehicle and provides the torque compensation control unit 300 (S102).

이때, MDPS제어부(200)내의 MDPS토크결정부(210)는 조향토크와 조향각, 조향방향, 주행차속을 설정된 맵에 적용하여 기본적인 보상토크를 결정한다.At this time, the MDPS torque determiner 210 in the MDPS controller 200 determines the basic compensation torque by applying the steering torque, the steering angle, the steering direction, and the driving vehicle speed to the set map.

그리고, 토크보상제어부(300)는 직진판단부(320)를 통해 검출되는 조향토크와 조향각, 조향방향, 주행차속, 요각속도를 분석하여 직진 주행인지를 판단한다(S103).In addition, the torque compensation control unit 300 analyzes the steering torque and the steering angle, the steering direction, the driving vehicle speed and the yaw speed detected by the straight decision unit 320 to determine whether the vehicle is traveling straight (S103).

상기 S103에서 직진 주행으로 판단되면 횡력판단부(330)를 통해 조향토크와 요각속도를 분석하여 도 3에서 알 수 있는 바와 같이 차량의 측방향에서 인가되는 횡력(횡부하)을 검출하여(S104), 횡력(횡부하)에 의해 직진 주행에서 쏠림이 발생되는지 판단한다(S105).If it is determined in S103 that the driving is straight, the steering torque and the yaw speed are analyzed through the lateral force determining unit 330 to detect the lateral force (lateral load) applied from the side of the vehicle as shown in FIG. 3 (S104). In step S105, it is determined whether the tilt occurs in the straight traveling by the lateral force (lateral load).

상기 S105에서 쏠림이 발생되고 있는 상태이면 보상토크결정부(340)를 통해 횡력(횡부하)의 정도에 따라 직진 주행에 보타력을 제공하기 위한 보상토크를 결정하여 MDPS제어부(200)에 제공한다(S106).When the tilting is generated in S105, the compensation torque for determining the compensation torque for providing the driving force to the straight driving according to the lateral force (lateral load) is determined through the compensation torque determining unit 340 and provided to the MDPS controller 200. (S106).

따라서, MDPS제어부(200)내의 가산기(220)는 MDPS토크결정부(210)에서 결정된 기본적인 보상토크와 토크보상제어부(300)에서 제공되는 횡력에 대하여 쏠림방지를 위한 보상토크를 가산하여 최종적인 보상토크를 결정한다.Accordingly, the adder 220 in the MDPS control unit 200 adds the compensation torque for preventing tilting to the basic compensation torque determined by the MDPS torque determination unit 210 and the lateral force provided by the torque compensation control unit 300 to finally compensate. Determine the torque.

이후, 모터구동부(230)를 통해 상기 가산기(220)를 통해 결정되는 최종적인 보상토크로 MDPS모터를 구동시켜 운전자의 조향토크에 보상토크를 제공하여 직진 주행에서 쏠림이 보상되는 조타감을 제공한다(S107).Thereafter, the MDPS motor is driven by the final compensation torque determined by the adder 220 through the motor driver 230 to provide a compensation torque to the driver's steering torque, thereby providing a steering feeling in which tilting is compensated for in the straight driving ( S107).

상기와 같이 측방향에서 인가되는 횡력에 따른 보상토크를 적용하여 직진 주행을 유지하는 상태에서 토크보상제어부(300)는 조향토크, 조향각, 요각속도 등의 정보가 직진 주행의 이탈로 검출되는지 판단한다(S108).Torque compensation control unit 300 determines whether the information such as steering torque, steering angle, yaw rate, etc. is detected as deviation of the straight running in the state of maintaining the straight running by applying the compensation torque according to the lateral force applied in the lateral direction as described above. (S108).

상기 S108에서 직진 주행의 이탈로 검출되면, 횡력에 대한 보상토크 유지조건을 만족하는지 판단한다(S109).If it is detected in the deviation of the straight running in S108, it is determined whether the compensation torque holding condition for the lateral force is satisfied (S109).

예를 들어, 조향토크와 조향각, 요각속도 등의 정보가 보상토크 해제의 조건으로 설정된 기준범위를 초과하지 않은 상태로 일시적인 차선변경이나 장애물의 회피 주행이 발생되었는지를 판단한다.For example, it is determined whether temporary lane change or obstacle avoidance driving occurs while information such as steering torque, steering angle, and yaw speed does not exceed a reference range set as a condition for compensating torque release.

상기 S109에서 교차로의 회전 등으로 인하여 직진 주행의 유지조건을 만족하지 않으면 보상토크를 해제하여 운전자의 조향토크에 의한 주행을 제공한다(S110).If the maintenance condition of the straight running is not satisfied due to the rotation of the intersection in S109, the compensation torque is released to provide driving by the steering torque of the driver (S110).

그러나, 상기 S109에서 직진 주행의 유지조건을 만족하면 횡력에 대한 보상토크를 유지한 상태로 MDPS모터의 구동을 제어함으로써, 보상토크의 해제 및 재진입 등의 동작이 발생되지 않아 안정된 조타감을 제공할 수 있다(S111).However, if the maintenance condition of the straight running is satisfied in S109, by controlling the driving of the MDPS motor while maintaining the compensating torque for the lateral force, it is possible to provide a stable steering feeling without the operation of releasing and re-entering the compensating torque. (S111).

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be understood that various modifications and changes may be made without departing from the scope of the appended claims.

101 : 조향토크센서 102 : 조향각센서
103 : 차속센서 104 : 요각속도센서
200 : MDPS제어부 300 : 토크보상제어부101: steering torque sensor 102: steering angle sensor
103: vehicle speed sensor 104: yaw angle speed sensor
200: MDPS control unit 300: torque compensation control unit

Claims (8)

스티어링 휠의 작동에 따른 조향토크를 검출하는 조향토크센서(101);
스티어링 휠의 작동에 따른 조향각과 조향방향을 검출하는 조향각센서(102);
주행차속을 검출하는 차속센서(103);
차량이 중심점을 기준으로 회전하는 요각속도를 검출하는 요각속도센서(104);
스티어링 휠의 조향토크, 조향각, 주행차속, 요각속도를 분석하여 직진 주행인지를 판단하고, 직진 주행이면 차량의 측방향에서 인가되는 횡력을 판단하여 횡력에 따른 쏠림 방지 보상토크를 결정하는 토크보상제어부(300);
스티어링 휠의 조향토크, 조향각, 조향방향, 주행차속을 설정된 맵에 적용하여 기본적인 보상토크를 결정하고, 기본적인 보상토크에 상기 토크보상제어부에서 결정된 쏠림 방지 보상토크를 적용하여 보타력을 제어하는 MDPS제어부(200);
를 포함하고,
상기 MDPS제어부(200)는 스티어링 휠의 조향토크, 조향각, 주행차속을 설정된 맵에 적용하여 기본적인 보상토크를 결정하는 MDPS토크결정부(210);
MDPS토크결정부(210)에서 결정된 기본적인 보상토크와 토크보상제어부(300)에서 제공되는 횡력(횡부하)에 따른 쏠림 발생 보상토크를 가산하여 최종적인 보상토크를 결정하는 가산기(220);
상기 가산기(220)에서 결정된 최종적인 보상토크로 MDPS모터를 구동시키는 모터구동부(230);
를 포함하며,
상기 토크보상제어부(300)는 아날로그 신호로 제공되는 조향토크, 조향각, 조향방향, 주행차속, 요각속도을 디지털 신호로 변환하는 신호처리부(310);
조향토크와 조향각, 조향각속도, 요모멘트, 차속을 분석하여 직진 주행여부를 판단하는 직진판단부(320);
상기 직진판단부(320)에서 직진 주행중으로 판단된 상태에서 조향토크와 요각속도를 분석하여 횡력(횡부하)에 의해 쏠림 발생을 판단하는 횡력판단부(330);
상기 횡력판단부(330)에서 횡력(횡부하)에 의한 쏠림 발생이 판단되면 쏠림 보상을 위한 보상토크를 결정하는 보상토크결정부(340);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 시스템.A steering torque sensor 101 for detecting steering torque according to the operation of the steering wheel;
A steering angle sensor 102 for detecting a steering angle and a steering direction according to the operation of the steering wheel;
A vehicle speed sensor 103 for detecting a traveling vehicle speed;
A yaw rate speed sensor 104 for detecting a yaw rate at which the vehicle rotates about a center point;
Torque compensation control unit to determine steering torque, steering angle, driving vehicle speed and yaw speed, and to determine whether it is driving straight.In case of driving straight, the torque compensation control unit determines the anti-tip compensation torque according to the lateral force by judging the lateral force applied from the side of the vehicle. 300;
MDPS control unit for controlling steering force by applying steering torque, steering angle, steering direction and driving speed of steering wheel to the set map, and applying anti-tip compensation torque determined by the torque compensation controller to basic compensation torque. 200;
Lt; / RTI >
The MDPS control unit 200 includes an MDPS torque determination unit 210 for determining a basic compensation torque by applying steering torque, steering angle, and driving vehicle speed of a steering wheel to a set map;
An adder 220 that adds the basic compensation torque determined by the MDPS torque determination unit 210 and the tilt generation compensation torque according to the lateral force (lateral load) provided by the torque compensation control unit 300 to determine the final compensation torque;
A motor driver 230 for driving the MDPS motor with the final compensation torque determined by the adder 220;
Including;
The torque compensation controller 300 includes a signal processor 310 for converting a steering torque, a steering angle, a steering direction, a traveling vehicle speed, and a yaw speed into a digital signal provided as an analog signal;
A straight decision unit 320 for determining whether to drive straight by analyzing steering torque, steering angle, steering angle speed, yaw moment, and vehicle speed;
A lateral force judging unit 330 for analyzing the steering torque and the yaw rate in the state where the straight line judging unit 320 is driving straight and judging the occurrence of the pull due to the lateral force (lateral load);
A compensation torque determiner 340 for determining a compensation torque for deflection compensation when it is determined that the deflection occurs due to the lateral force (lateral load) in the lateral force determination unit 330;
Electric power steering system comprising a. 제1항에 있어서,
상기 조향토크센서(101)와 조향각센서(102)는 스티어링 컬럼의 소정위치에 장착되는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 시스템.The method of claim 1,
The steering torque sensor 101 and the steering angle sensor 102 are mounted at a predetermined position of the steering column. 제1항에 있어서,
상기 토크보상제어부(300)는 직진 주행상태에서 직진 주행의 이탈로 검출되었으나 설정된 보상 토크 유지조건을 만족하면 쏠림 방지 보상 토크를 그대로 적용하는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 시스템.The method of claim 1,
The torque compensating control unit 300 is an electric power steering system, characterized in that it is detected as the deviation of the straight running in the straight running state, but applies the anti-tip compensation torque when the set compensation torque maintenance condition is satisfied. 제1항에 있어서,
상기 토크보상제어부(300)는 일시적인 차선변경이나 장애물의 회피 주행에 대해서는 쏠림 방지 보상 토크를 그대로 적용하여 직진 주행을 유지하는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 시스템.The method of claim 1,
The torque compensation control unit 300 is an electric power steering system, characterized in that to maintain the straight running by applying the anti-tip compensation torque for the temporary lane change or obstacle avoidance driving. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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