KR100695429B1 - Assistance power control method of steering system using esp - Google Patents

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Abstract

본 발명은 ESP를 이용한 스티어링 시스템의 조타력 제어방법에 관한 것으로, ESP가 장착되고, ECU가 구비된 전자제어 파워 스티어링 시스템 및 전동식 파워 스티어링 시스템에 있어서, 상기 ECU가 카운터의 값을 0으로 초기화한 후, 상기 ESP로부터 입력되는 차량의 상태정보로부터 이상적인 요가 발생되었는지를 판단하는 제1단계와, 상기 제1단계의 판단 결과, 이상적인 요가 발생되었다고 판단되면 상기 ESP로부터 차량의 실제 거동과 이상적인 거동과의 차이를 입력받아 이 차이가 기준값 이상인지를 판단하는 제2단계와, 상기 제2단계의 판단 결과, 차량의 실제 거동과 이상적인 거동과의 차이가 기준값 이상이라면 카운터의 값을 증가시키고, 상기 차이가 기준값 이하라면 카운터의 값을 감소시키는 제3단계와, 상기 제3단계에서 결정된 카운터의 값이 로우 뮤 판별 기준값 이상인지를 판단하는 제4단계와, 상기 제4단계의 판단 결과, 상기 제3단계에서 결정된 카운터의 값이 로우 뮤 판별 기준값 이상이라면 상기 카운터의 값에 반비례하여 모터의 구동전류를 감소시키는 제5단계로 이루어지는 것을 특징으로 하며, ESP로부터 차량의 실제 거동과 이상적인 거동과의 차이를 입력받고, 이 차이의 발생 빈도수로부터 노면조건을 파악하여 노면이 로우 뮤인 경우에 조향 어시스트를 감소시켜 조타력을 조절함으로써 차량의 안정성을 향상시킬 수 있게 되는 효과가 있다.The present invention relates to a steering power control method of a steering system using an ESP, comprising: an electronically controlled power steering system and an electric power steering system equipped with an ESP and an ECU, wherein the ECU initializes the counter value to zero. Thereafter, a first step of determining whether ideal yoga has occurred from the state information of the vehicle inputted from the ESP, and if it is determined that the ideal yoga has occurred as a result of the determination of the first step, the actual behavior of the vehicle from the ESP and the ideal behavior A second step of determining whether the difference is equal to or greater than a reference value, and if the difference between the actual behavior of the vehicle and the ideal behavior is greater than or equal to the reference value, the counter value is increased and the difference is If the reference value is less than the third step of reducing the value of the counter, and the value of the counter determined in the third step is low A fourth step of determining whether the mu discrimination reference value is equal to or higher, and if the value of the counter determined in the third step is greater than or equal to the low mu discrimination reference value, the driving current of the motor is reduced in inverse proportion to the value of the counter; It is characterized in that it comprises a fifth step to receive the difference between the actual behavior and the ideal behavior of the vehicle from the ESP, grasp the road condition from the frequency of occurrence of this difference to reduce the steering assist when the road surface is low mu By adjusting the inerting force, the stability of the vehicle can be improved.

Description

이에스피를 이용한 스티어링 시스템의 조타력 제어방법{ASSISTANCE POWER CONTROL METHOD OF STEERING SYSTEM USING ESP}Steering force control method of steering system using ESPI {ASSISTANCE POWER CONTROL METHOD OF STEERING SYSTEM USING ESP}

도 1은 본 발명에 의한 ESP를 이용한 스티어링 시스템의 조타력 제어방법을 구현하기 위한 블록 구성도,1 is a block diagram for implementing a steering force control method of a steering system using an ESP according to the present invention;

도 2는 본 발명에 의한 ESP를 이용한 스티어링 시스템의 조타력 제어방법을 보인 동작 흐름도.2 is an operation flowchart showing a steering force control method of a steering system using an ESP according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

1 : 센서부 1: sensor

2 : ECU2: ECU

3 : 모터 제어 및 구동부3: motor control and driving unit

4 : ESP4: ESP

본 발명은 전자식 주행안전장치(Electronic Stability Program ; 이하, 'ESP'라 칭함)를 이용한 스티어링 시스템의 조타력 제어방법에 관한 것으로, 특히 ESP로부터 차량의 상태정보를 입력하여 노면조건을 파악하고, 노면이 로우 뮤(Low mu)인 경우 조향 어시스트(Assist)를 감소시켜 조타력을 조절함으로써 차량의 안정성을 향상시킬 수 있도록 한 ESP를 이용한 스티어링 시스템의 조타력 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a steering force control method of a steering system using an electronic driving safety device (hereinafter, referred to as an 'ESP'). In particular, a road condition is determined by inputting vehicle status information from an ESP. In the case of the low mu, the present invention relates to a steering force control method of a steering system using an ESP, which can improve steering stability by reducing steering assist to adjust steering power.

일반적으로 차량에는 각종 입력센서에서 검출되는 전기적 신호를 입력받아 출력측의 각종 액츄에이터를 구동하기 위한 디지털 제어신호를 출력하는 차량용 전자 제어 장치(Electronic Control Unit ; 이하, 'ECU'라 칭함)가 구비되어 있다. In general, a vehicle is provided with an electronic control unit (hereinafter referred to as "ECU") for a vehicle that receives electrical signals detected by various input sensors and outputs digital control signals for driving various actuators on the output side. .

상기와 같은 ECU를 이용하여 차량의 속도에 따라 운전자 핸들의 조작력을 줄여주어 가볍고 신속한 조향 조작이 가능하도록 한 스티어링 시스템은 기존의 유압식 파워 스티어링 시스템에 유압을 조정하는 전자제어 밸브가 추가되어 어시스트량을 조절하는 전자제어 파워 스티어링 시스템(Electronic Power Steering ; 이하, 'EPS'라 칭함)과 유압이 아닌 순수한 모터의 구동에 의해 어시스트량을 조절하는 전동식 파워 스티어링(Electric Power Steering ; 이하, 'EPS'라 칭함) 시스템으로 구분된다.The steering system, which reduces the operating force of the driver's steering wheel according to the speed of the vehicle by using the ECU as described above, enables light and fast steering operation, and an electronic control valve for adjusting the hydraulic pressure is added to the existing hydraulic power steering system to improve the assist amount. Electronic Power Steering (hereinafter referred to as 'EPS') to control and Electric Power Steering (hereinafter referred to as 'EPS') to adjust the amount of assist by driving pure motor, not hydraulic. ) System.

상기와 같이 구분되는 스티어링 시스템에서의 에포트(Effort) 튜닝은 하이 뮤(High mu) 상태에서 진행되는 것이 일반적이며, 눈 위와 같은 로우 뮤 노면에서는 상대적으로 작은 에포트로 조타를 한다.Effort tuning in the steering system, which is classified as described above, is generally performed in a high mu state, and steering is performed with a relatively small effort on a low mu road surface as shown above.

그러므로, 하이 뮤에서의 차량 주행에 익숙한 운전자가 무심결에 로우 뮤에서 조타를 하게 되면 의도했던 것보다 조타가 쉽게 이루어져 차량에 과도한 입력으로 작용할 가능성이 있게 된다.Therefore, if a driver who is accustomed to driving a vehicle in high mu unintentionally steers in low mu, the steering may be easier than intended, which may cause excessive input to the vehicle.

따라서, 종래에는 상기와 같은 과도한 입력 등에 의해 차량의 거동이 불안해 져 언더 스티어(Under Steer)나 오버 스티어(Over Steer) 상태가 되기 쉽다고 하는 문제점이 있었다.Accordingly, there has been a problem that the behavior of the vehicle becomes unstable due to excessive inputs as described above, and thus, the vehicle easily becomes understeer or oversteer.

한편, 상기와 같은 경우 ESP가 장착된 차량에서는 각 휠의 제동력을 제어하게 되는데, 이 ESP는 차량이 미끄러지려고 할 때 안정성을 유지하기 위해 순간적으로 네 개의 휠을 각각 독립적으로 제어하여 건조한 노면, 빗길, 자갈길, 눈길 등에서 주행안정성을 강화해 주기 위한 장치이다.On the other hand, in the case described above, in a vehicle equipped with an ESP, the braking force of each wheel is controlled, and this ESP instantly controls the four wheels independently in order to maintain stability when the vehicle is about to slide. It is a device to enhance driving stability on roads, gravel roads and snow roads.

이러한 ESP에서는 차량 내부에 장착된 센서로부터 요 레이트(Yaw Rate) 및 횡가속도 신호를 입력하여 차량의 실제 거동을 구하고, 이 실제 거동과 차량의 이상적인 거동과의 차이를 연산하여 이 차이가 작아지는 방향으로 네 개 휠의 브레이크를 제어하여 차량의 요잉 모션(Yawing Motion)이 이상적인 상태가 되도록 각 휠의 제동력을 제어함으로써 차량이 안정성을 유지하도록 한다.In such an ESP, the yaw rate and the lateral acceleration signals are input from a sensor mounted inside the vehicle to obtain the actual behavior of the vehicle, and the difference between the actual behavior and the ideal behavior of the vehicle is calculated to calculate the difference. The brakes of the four wheels are controlled to control the braking force of each wheel so that the yawing motion of the vehicle is in an ideal state so that the vehicle maintains stability.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 ESP로부터 차량의 상태정보, 즉 차량의 실제 거동과 이상적인 거동과의 차이를 입력하여 노면조건을 파악하고, 노면이 로우 뮤인 경우 조향 어시스트를 감소시켜 조타력을 조절함으로써 차량의 안정성을 향상시킬 수 있도록 한 ESP를 이용한 스티어링 시스템의 조타력 제어방법을 제공하는 데에 있다.The present invention has been made to solve the above problems, the object of which is to determine the road condition by inputting the difference between the vehicle state information, that is, the actual and ideal behavior of the vehicle from the ESP, steering assist when the road surface is low mu The present invention provides a method of controlling the steering force of a steering system using an ESP, which can improve the stability of a vehicle by adjusting the steering force by reducing the steering force.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 ESP를 이용한 스티어링 시스템의 조타력 제어방법은, ESP가 장착되고, ECU가 구비된 전자제어 파워 스티어링 시 스템 및 전동식 파워 스티어링 시스템에 있어서, 상기 ECU가 카운터의 값을 0으로 초기화한 후, 상기 ESP로부터 입력되는 차량의 상태정보로부터 이상적인 요가 발생되었는지를 판단하는 제1단계와, 상기 제1단계의 판단 결과, 이상적인 요가 발생되었다고 판단되면 상기 ESP로부터 차량의 실제 거동과 이상적인 거동과의 차이를 입력받아 이 차이가 기준값 이상인지를 판단하는 제2단계와, 상기 제2단계의 판단 결과, 차량의 실제 거동과 이상적인 거동과의 차이가 기준값 이상이라면 카운터의 값을 증가시키고, 차량의 실제 거동과 이상적인 거동과의 차이가 기준값 이하라면 카운터의 값을 감소시키는 제3단계와, 상기 제3단계에서 결정된 카운터의 값이 노면을 로우 뮤 조건으로 판별하기 위한 기준값 이상인지를 판단하는 제4단계와, 상기 제4단계의 판단 결과, 상기 제3단계에서 결정된 카운터의 값이 노면을 로우 뮤 조건으로 판별하기 위한 기준값 이상이라면 상기 카운터의 값에 반비례하여 모터의 구동전류를 감소시키는 제5단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.Steering force control method of the steering system using the ESP of the present invention for achieving the above object, in the electronic control power steering system and electric power steering system equipped with an ESP, the ECU, the ECU counter After initializing the value of to 0, the first step of determining whether the ideal yoga has occurred from the state information of the vehicle input from the ESP, and if it is determined that the ideal yoga has occurred as a result of the determination of the first step A second step of determining whether the difference is greater than or equal to the reference value by receiving a difference between the actual behavior and the ideal behavior, and if the difference between the actual behavior of the vehicle and the ideal behavior is greater than or equal to the reference value, the value of the counter If the difference between the actual and ideal behavior of the vehicle is less than the reference value, decrease the value of the counter. A fourth step of determining whether the value of the counter determined in the third step and the third step is greater than or equal to a reference value for determining the road surface as a low mu condition; and as a result of the determination of the fourth step, the counter determined in the third step If the value is equal to or more than the reference value for determining the road surface as a low mu condition, characterized in that the fifth step of reducing the drive current of the motor in inverse proportion to the value of the counter.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 ESP를 이용한 스티어링 시스템의 조타력 제어방법을 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the steering force control method of the steering system using the ESP according to the present invention.

도 1은 본 발명에 의한 ESP를 이용한 스티어링 시스템의 조타력 제어방법을 구현하기 위한 블록 구성도로서, 특히 모터의 구동에 의해 어시스트량을 조절하는 EPS 시스템과 ESP의 연결 구성도이다.1 is a block diagram for implementing a steering force control method of a steering system using an ESP according to the present invention, in particular, a connection configuration diagram between an EPS system and an ESP for adjusting an assist amount by driving a motor.

즉, 이에 도시된 바와 같이 운전자 핸들의 토오크를 검출하는 토오크 센서, 차량의 속도를 검출하는 차속 센서, 차량 엔진의 속도를 검출하는 엔진 속도 검출 센서, 모터의 속도를 검출하는 모터 속도 검출 센서 등의 센서부(1)와, 상기 센서 부(1)에서 검출되는 각종 센서 검출 신호에 따라 운전자 핸들의 조작력을 줄여주기 위한 모터 제어신호 및 구동신호를 출력하는 ECU(2)와, 상기 ECU(2)에서 출력되는 모터 제어신호 및 구동신호에 따라 모터의 구동을 제어하고, 모터의 구동에 따른 출력으로 랙 바(Rack Bar)를 구동시키는 모터 제어 및 구동부(3)와, 차량의 실제 거동과 차량의 이상적인 거동과의 차이를 연산하여 네 개 휠의 브레이크를 제어하는 ESP(4)로 구성된다.That is, as shown therein, a torque sensor for detecting torque of a driver's steering wheel, a vehicle speed sensor for detecting a vehicle speed, an engine speed detection sensor for detecting a speed of a vehicle engine, a motor speed detection sensor for detecting a speed of a motor, and the like An ECU 2 for outputting a motor control signal and a drive signal for reducing the operating force of the driver's handle according to the sensor unit 1, various sensor detection signals detected by the sensor unit 1, and the ECU 2 The motor control and driving unit 3 controls the driving of the motor according to the motor control signal and the driving signal output from the motor, and drives the rack bar with the output according to the driving of the motor. It consists of an ESP 4 that controls the brakes of four wheels by calculating the difference from the ideal behavior.

이때, 상기 EPS의 ECU(2)와 상기 ESP(4)는 캔(CAN)이라는 연결 수단을 통해 연결되어 상호 통신을 수행하게 된다. At this time, the ECU 2 of the EPS and the ESP 4 are connected through a connecting means called a CAN to communicate with each other.

본 발명에 의한 조타력 제어방법은 상기 도 1에 도시된 EPS 시스템에서 이루어지는데, 상기 EPS의 ECU(2)가 상기 ESP(4)와 상호 통신을 수행하여 ESP(4)로부터 차량의 상태정보를 계속적으로 입력받아 주행상태의 노면조건을 파악하고, 노면이 로우 뮤라고 판별될 경우 조향 어시스트를 감소시켜 조타력을 조절하도록 모터의 구동을 제어하는 것이다.Steering force control method according to the present invention is made in the EPS system shown in Figure 1, the ECU 2 of the EPS communicates with the ESP (4) to obtain the state information of the vehicle from the ESP (4) The road condition is continuously received and the driving condition is determined, and when the road surface is determined to be low mu, the driving of the motor is controlled to reduce steering assist and adjust the steering force.

다시 말해, 본 발명에 의한 조타력 제어방법의 경우, 상기 EPS의 ECU(2)가 상기 ESP(4)로부터 차량의 상태정보를 입력받으므로 차량의 실제 거동과 이상적인 거동과의 차이를 알게 된다.In other words, in the steering force control method according to the present invention, since the ECU 2 of the EPS receives the state information of the vehicle from the ESP 4, the difference between the actual behavior and the ideal behavior of the vehicle is known.

만일 상기와 같은 차이가 빈번하게 일어나는 경우라면 현재 차량이 주로 로우 뮤에서 운행되고 있음을 알 수 있으므로 이 빈도를 토대로 EPS 시스템의 에포트를 무겁게 해주면 로우 뮤 노면에서 과도한 입력이 작게 일어나도록 할 수 있는 것이다. If the difference occurs frequently, it can be seen that the current vehicle is mainly operated in low mu. Therefore, if the weight of the EPS system is heavy based on this frequency, excessive input may occur at low mu road surface. will be.                     

도 2는 본 발명에 의한 ESP를 이용한 스티어링 시스템의 조타력 제어방법을 보인 동작 흐름도로서, 이를 참고하여 본 발명에 의한 조타력 제어방법을 설명하면 다음과 같다.2 is an operation flowchart showing a steering force control method of a steering system using an ESP according to the present invention. Referring to this, the steering force control method according to the present invention will be described below.

먼저, EPS 시스템의 ECU(2)에서는 카운터의 값을 0으로 초기화한 후(S1), ESP(4)로부터 차량의 상태정보를 입력하여 이상적인 요가 발생되었는지를 판단한다(S2). First, the ECU 2 of the EPS system initializes the value of the counter to 0 (S1), and then inputs state information of the vehicle from the ESP 4 to determine whether the ideal yoga has occurred (S2).

즉, 상기 ESP(4)에서 각 휠의 제동력을 제어하여 요잉 모션이 이상적인 상태인 경우가 발생하였는지를 판단하는 것이다.That is, the ESP 4 controls the braking force of each wheel to determine whether the yaw motion is in an ideal state.

다시 말해, 상기 ESP(4)에서는 로우 뮤 노면에서 과도한 입력 등에 의해 차량의 거동이 불안해져 언더 스티어나 오버 스티어 상태가 되는 경우에 요 레이트 및 횡가속도 신호로부터 구한 차량의 실제 거동과 이상적인 거동과의 차이가 작아지도록, 즉 요잉 모션이 이상적인 상태가 되도록 각 휠의 제동력을 제어하게 되는데, 상기 단계(S2)에서는 상기와 같은 상태를 감지하기 위한 것이다.In other words, in the ESP 4, the difference between the actual behavior of the vehicle and the ideal behavior obtained from the yaw rate and the lateral acceleration signal when the vehicle is unstable due to excessive input or the like on the low mu road surface becomes an understeer or oversteer state. The braking force of each wheel is controlled to be smaller, that is, the yawing motion is in an ideal state. In the step S2, the above state is detected.

상기 단계(S2)에서 이상적인 요가 발생되었다고 판단되면, 상기 ECU(2)는 상기 ESP(4)로부터 차량의 상태정보, 즉 차량의 실제 거동과 이상적인 거동과의 차이를 입력받아 이 차이가 기준값 이상인지를 판단한다(S3).If it is determined that the ideal yoga has occurred in the step S2, the ECU 2 receives from the ESP 4 state information of the vehicle, that is, a difference between the actual behavior of the vehicle and the ideal behavior, and determines whether the difference is equal to or greater than a reference value. Determine (S3).

상기 단계(S2)의 판단 결과, 차량의 실제 거동과 이상적인 거동과의 차이가 기준값 이상이라면 카운터의 값을 증가시키고(S4), 차량의 실제 거동과 이상적인 거동과의 차이가 기준값 이하라면 카운터의 값을 감소시킨다(S5).As a result of the determination in step S2, if the difference between the actual behavior of the vehicle and the ideal behavior is greater than or equal to the reference value, the value of the counter is increased (S4). If the difference between the actual behavior of the vehicle and the ideal behavior is less than the reference value, the value of the counter is Reduce (S5).

즉, 차량의 실제 거동과 이상적인 거동과의 차이가 기준값 이상으로 빈번하 게 일어나는지를 판단하기 위한 것이다.That is, to determine whether the difference between the actual behavior of the vehicle and the ideal behavior frequently occurs above the reference value.

이어, 상기 ECU(2)에서는 상기 단계(S4,S5)에서 결정된 카운터의 값이 노면을 로우 뮤 조건으로 판별하기 위한 기준값 이상인지를 판단한다(S6).Subsequently, the ECU 2 determines whether the value of the counter determined in the steps S4 and S5 is equal to or greater than a reference value for determining the road surface as a low mu condition (S6).

상기 단계(S6)의 판단 결과, 상기 단계(S4,S5)에서 결정된 카운터의 값이 노면을 로우 뮤 조건으로 판별하기 위한 기준값 이상이라면 상기 카운터의 값에 반비례하여 모터의 구동전류를 감소시킨다(S7). As a result of the determination in step S6, if the value of the counter determined in steps S4 and S5 is greater than or equal to a reference value for determining the road surface as a low mu condition, the driving current of the motor is reduced in inverse proportion to the value of the counter (S7). ).

즉, 모터의 구동전류를 감소시키도록 해당 모터 제어신호 및 구동신호를 상기 모터 제어 및 구동부(3)로 출력함으로써 조향 어시스트를 감소시키도록 조타력을 조절하는 것이다.That is, the steering force is adjusted to reduce the steering assist by outputting the motor control signal and the driving signal to the motor control and driving unit 3 so as to reduce the driving current of the motor.

상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 ESP로부터 차량의 실제 거동과 이상적인 거동과의 차이를 입력받고, 이 차이의 발생 빈도수로부터 노면조건을 파악하여 노면이 로우 뮤인 경우에 조향 어시스트를 감소시켜 조타력을 조절함으로써 차량의 안정성을 향상시킬 수 있게 되는 효과가 있다.





As described above, the present invention receives the difference between the actual behavior of the vehicle and the ideal behavior from the ESP, grasp the road condition from the frequency of occurrence of the difference to reduce the steering assist when the road surface is low mu By adjusting, there is an effect that can improve the stability of the vehicle.





Claims (1)

ESP가 장착되고, ECU가 구비된 전자제어 파워 스티어링 시스템 및 전동식 파워스티어링 시스템에 있어서, In an electronically controlled power steering system and an electric power steering system equipped with an ESP and an ECU, 상기 ECU가 카운터의 값을 0으로 초기화한 후, 상기 ESP로부터 입력되는 차량의 상태정보로부터 이상적인 요가 발생되었는지를 판단하는 제1단계와,A first step in which the ECU initializes the value of the counter to 0 and determines whether an ideal yoga has occurred from the state information of the vehicle input from the ESP; 상기 제1단계의 판단 결과, 이상적인 요가 발생되었다고 판단되면 상기 ESP로부터 차량의 실제 거동과 이상적인 거동과의 차이를 입력받아 이 차이가 기준값 이상인지를 판단하는 제2단계와,A second step of determining whether the difference is equal to or greater than a reference value by receiving a difference between the actual behavior of the vehicle and the ideal behavior from the ESP when it is determined that the ideal yoga has occurred as a result of the determination in the first step; 상기 제2단계의 판단 결과, 차량의 실제 거동과 이상적인 거동과의 차이가 기준값 이상이라면 카운터의 값을 증가시키고, 차량의 실제 거동과 이상적인 거동과의 차이가 기준값 이하라면 카운터의 값을 감소시키는 제3단계와,If the difference between the actual behavior and the ideal behavior of the vehicle is greater than or equal to the reference value, the counter value is increased. If the difference between the actual behavior and the ideal behavior of the vehicle is less than the reference value, the counter value is decreased. Step three, 상기 제3단계에서 결정된 카운터의 값이 노면을 로우 뮤 조건으로 판별하기 위한 기준값 이상인지를 판단하는 제4단계와,A fourth step of determining whether a value of the counter determined in the third step is equal to or greater than a reference value for determining the road surface as a low mu condition; 상기 제4단계의 판단 결과, 상기 제3단계에서 결정된 카운터의 값이 노면을 로우 뮤 조건으로 판별하기 위한 기준값 이상이라면 상기 카운터의 값에 반비례하여 모터의 구동전류를 감소시키는 제5단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이에스피를 이용한 스티어링 시스템의 조타력 제어방법.As a result of the determination in the fourth step, if the value of the counter determined in the third step is greater than or equal to a reference value for determining the road surface as a low mu condition, the fifth step of reducing the driving current of the motor in inverse proportion to the value of the counter. Steering force control method using a steering wheel characterized in that.
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