KR100746696B1 - Electric motor type power steering apparatus - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고속주행중 운전자가 장애물 회피를 위하여 차량을 급조타할 경우 이를 판단하여 모터의 전류를 제어함으로써 조향 보조력을 증가시킬 수 있도록 한 전동식 파워스티어링 장치에 관한 것으로, 토오크 센서와, 차속 센서와, 조향각 센서와, 상기 토오크 센서, 차속 센서, 조향각 센서에서 각각 검출된 정보로부터 목표전류를 설정하는 목표전류 연산부와, 조향 보조력을 발생시키는 모터와, 상기 모터에 흐르는 실제전류를 검출하는 전류 검출부와, 상기 목표전류 연산부에서 설정된 목표전류와 상기 전류 검출부에서 검출된 실제전류의 차에 따라 상기 모터에 인가되는 전류를 제어하는 전류 제어부로 구성된 전동식 파워스티어링 장치에 있어서, 상기 차속 센서와 조향각 센서에서 검출된 각 정보로부터 운전자의 장애물 회피를 위한 급조타 여부를 판단하는 급조타 판단부와 상기 급조타 판단부로부터 급조타라고 판단되는 경우에 보타력 증대를 위한 제어전류를 연산하는 제어전류 연산부로 이루어지는 급조타 보조 제어부와, 상기 목표전류 연산부에서 설정된 목표전류와 상기 급조타 보조 제어부내 제어전류 연산부에서 연산된 제어전류의 차를 구하는 제1 감산기와, 상기 제1 감산기에서 구해진 차와 상기 전류 검출부에서 검출된 실제전류의 차를 구하여 상기 전류 제어부로 출력하는 제2 감산기를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to an electric power steering device that can increase the steering assistance by determining the driver's steer to steer the vehicle to avoid obstacles during high-speed driving to control the current of the motor, the torque sensor, the vehicle speed sensor and A steering current sensor, a target current calculating unit for setting a target current from information detected by the torque sensor, the vehicle speed sensor, and the steering angle sensor, a motor generating steering assistance force, and a current detecting unit detecting an actual current flowing in the motor. And a current controller configured to control a current applied to the motor according to a difference between a target current set by the target current calculator and a real current detected by the current detector, in the vehicle speed sensor and the steering angle sensor. Steering to avoid driver's obstacles from each detected information A quick steering auxiliary control unit including a steep steering judging unit for judging the unit and a control current calculating unit for calculating a control current for increasing the coercive force when it is determined that the steep steering is determined from the steep steering judging unit, and the target current set by the target current calculating unit. A first subtractor for obtaining a difference between control currents calculated by the control current calculating unit in the steer steering auxiliary control unit, and a second subtractor for obtaining a difference between the difference obtained from the first subtractor and the actual current detected by the current detection unit and outputting the difference to the current control unit; It further comprises a 2 subtractor.

Description

전동식 파워스티어링 장치{ELECTRIC MOTOR TYPE POWER STEERING APPARATUS}ELECTRIC MOTOR TYPE POWER STEERING APPARATUS}

도 1은 종래의 전동식 파워스티어링 장치의 블록 구성도,1 is a block diagram of a conventional electric power steering apparatus;

도 2는 본 발명에 의한 전동식 파워스티어링 장치의 블록 구성도.2 is a block diagram of an electric power steering apparatus according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

1 : 토오크 센서 2 : 차속 센서1: torque sensor 2: vehicle speed sensor

3 : 조향각 센서 4 : 목표전류 연산부3: steering angle sensor 4: target current calculating unit

5 : 전류 제어부 6 : 전류 검출부5: current controller 6: current detector

7 : 모터 8 : 급조타 판단부7: motor 8: sudden steering judging unit

9 : 제어전류 연산부 10 : 급조타 보조 제어부9: control current calculation unit 10: sudden steering auxiliary control unit

A1,A2 : 제1,제2 감산기A1, A2: first and second subtractor

본 발명은 전동식 파워스티어링 장치에 관한 것으로, 특히 고속주행중 운전자가 장애물 회피를 위하여 차량을 급조타할 경우 이를 판단하여 모터의 전류를 제어함으로써 조향 보조력을 증가시킬 수 있도록 한 전동식 파워스티어링 장치에 관한 것이다. The present invention relates to an electric power steering apparatus, and more particularly, to an electric power steering apparatus capable of increasing steering assistance by controlling a current of a motor by judging this when a driver steers a vehicle for obstacle avoidance during high-speed driving. will be.                         

종래의 전동식 파워스티어링 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 핸들 토오크를 검출하는 토오크 센서(1)와, 차량의 속도를 검출하는 차속 센서(2)와, 핸들의 조타각도를 검출하는 조향각 센서(3)와, 상기 토오크 센서(1), 차속 센서(2), 조향각 센서(3)에서 각각 검출된 정보로부터 목표전류를 설정하는 목표전류 연산부(4)와, 조향 보조력을 발생시키는 모터(7)와, 상기 모터(7)에 흐르는 실제전류를 검출하는 전류 검출부(6)와, 상기 목표전류 연산부(4)에서 설정된 목표전류와 상기 전류 검출부(6)에서 검출된 실제전류의 차를 구하는 감산기(A)와, 상기 감산기(A)에서 구해진 목표전류와 실제전류의 차에 따라 상기 모터(7)에 인가되는 전류를 제어하는 전류 제어부(5)로 구성된다.As shown in FIG. 1, a conventional electric power steering apparatus includes a torque sensor 1 that detects a handle torque, a vehicle speed sensor 2 that detects a vehicle speed, and a steering angle sensor that detects a steering angle of a steering wheel. 3), a target current calculator 4 for setting a target current from the information detected by the torque sensor 1, the vehicle speed sensor 2, and the steering angle sensor 3, and a motor 7 for generating steering assistance force. ), A current detector 6 for detecting the actual current flowing in the motor 7, and a subtractor for obtaining the difference between the target current set by the target current calculator 4 and the actual current detected by the current detector 6. (A) and a current controller 5 for controlling the current applied to the motor 7 according to the difference between the target current and the actual current obtained by the subtractor A.

상기와 같이 구성된 종래 전동식 파워스티어링 장치에 있어서, 상기 토오크 센서(1), 차속 센서(2), 조향각 센서(3)에서 검출된 토오크, 차속, 조타각도의 각 검출정보로부터 상기 목표전류 연산부(4)에서 조절한 조향감을 얻기 위한 목표전류를 연산하면, 이 연산된 목표전류를 모터(7)에 인가하여 모터(7)를 구동한다.In the conventional electric power steering apparatus configured as described above, the target current calculation unit (4) from the detection information of the torque, vehicle speed, and steering angle detected by the torque sensor (1), vehicle speed sensor (2), steering angle sensor (3). When the target current for calculating the steering feeling adjusted in the) is calculated, the calculated target current is applied to the motor 7 to drive the motor 7.

이후, 상기 전류 제어부(5)는 상기 목표전류 연산부(4)에서 연산된 목표전류와 상기 전류 검출부(6)에서 검출한 모터(7)의 실제전류의 차를 적용하여 모터(7)의 전류를 보정하도록 제어한다.Thereafter, the current controller 5 applies the difference between the target current calculated by the target current calculator 4 and the actual current of the motor 7 detected by the current detector 6 to determine the current of the motor 7. Control to calibrate.

한편, 상기와 같이 동작하는 종래 전동식 파워스티어링 장치에는 차량의 급조타시 보타력을 증대시키는 기능이 구현되어 있지 않아 고속주행중 운전자가 장애물을 회피하기 위하여 차량을 급조타하는 경우, 핸들을 무거운 상태에서 조작함에 따라 장애물 회피가 쉽지 않게 되는 등, 고속주행시 안전운전에 많은 위험을 초래 하게 되는 문제점이 있었다.On the other hand, the conventional electric power steering device operating as described above does not implement the function to increase the steering force when the vehicle is steep, so when the driver steer the vehicle to avoid obstacles during high-speed driving, the steering wheel is operated in a heavy state As a result, obstacle avoidance becomes difficult, such as causing a lot of dangers in safe driving at high speeds.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 차량의 급조타시 보타력을 증대시키는 기능을 구현하여, 고속주행중 운전자가 장애물 회피를 위하여 차량을 급조타할 경우 이를 판단하여 모터의 전류를 제어함으로써 조향 보조력을 증가시킬 수 있고, 이에 따라 고속주행시 안전운전을 도모할 수 있도록 한 전동식 파워스티어링 장치를 제공하는 데에 있다.The present invention is to solve the above problems, the object of the present invention is to implement the function of increasing the steering force during the steep steering of the vehicle, when the driver steer the vehicle to avoid obstacles during high-speed driving to determine the current of the motor The present invention provides an electric power steering apparatus that can increase the steering assistance force by controlling the power supply, thereby enabling safe driving at high speeds.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전동식 파워스티어링 장치는, 토오크 센서와, 차속 센서와, 조향각 센서와, 상기 토오크 센서, 차속 센서, 조향각 센서에서 각각 검출된 정보로부터 목표전류를 설정하는 목표전류 연산부와, 조향 보조력을 발생시키는 모터와, 상기 모터에 흐르는 실제전류를 검출하는 전류 검출부와, 상기 목표전류 연산부에서 설정된 목표전류와 상기 전류 검출부에서 검출된 실제전류의 차에 따라 상기 모터에 인가되는 전류를 제어하는 전류 제어부로 구성된 전동식 파워스티어링 장치에 있어서, 상기 차속 센서와 조향각 센서에서 검출된 각 정보로부터 운전자의 장애물 회피를 위한 급조타 여부를 판단하는 급조타 판단부와 상기 급조타 판단부로부터 급조타라고 판단되는 경우에 보타력 증대를 위한 제어전류를 연산하는 제어전류 연산부로 이루어지는 급조타 보조 제어부와, 상기 목표전류 연산부에서 설정된 목표전류와 상기 급조타 보조 제어부내 제어전류 연산부에서 연산된 제어전류의 차를 구하는 제1 감산기와, 상기 제1 감산기에서 구해진 차와 상기 전류 검출부에서 검출된 실제전류의 차를 구하여 상기 전류 제어부로 출력하는 제2 감산기를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. The electric power steering apparatus of the present invention for achieving the above object, the target of setting the target current from the torque sensor, the vehicle speed sensor, the steering angle sensor, and the information detected by the torque sensor, vehicle speed sensor, steering angle sensor, respectively The current calculating unit, the motor generating the steering assistance force, the current detecting unit detecting the actual current flowing through the motor, and the target current set by the target current calculating unit and the actual current detected by the current detecting unit. In the electric power steering apparatus comprising a current control unit for controlling the applied current, a steep steering judging unit for determining whether or not a steep steering for avoiding obstacles of the driver from each information detected by the vehicle speed sensor and the steering angle sensor Calculates the control current for increasing coercive force Is a fast steering auxiliary control unit comprising a control current calculating unit, a first subtractor for obtaining a difference between a target current set by the target current calculating unit and a control current calculated by the control current calculating unit in the fast steering auxiliary control unit, and obtained by the first subtractor. And a second subtractor for obtaining a difference between the difference and the actual current detected by the current detector and outputting the difference to the current controller.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 전동식 파워스티어링 장치의 구성 및 동작을 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the configuration and operation of the electric power steering apparatus according to the present invention.

도 2는 본 발명에 의한 전동식 파워스티어링 장치의 블록 구성도로서, 핸들 토오크를 검출하는 토오크 센서(1)와, 차량의 속도를 검출하는 차속 센서(2)와, 핸들의 조타각도를 검출하는 조향각 센서(3)와, 상기 토오크 센서(1), 차속 센서(2), 조향각 센서(3)에서 각각 검출된 정보로부터 목표전류를 설정하는 목표전류 연산부(4)와, 조향 보조력을 발생시키는 모터(7)와, 상기 모터(7)에 흐르는 실제전류를 검출하는 전류 검출부(6)와, 상기 차속 센서(2)와 조향각 센서(3)에서 검출된 각 정보로부터 운전자의 장애물 회피를 위한 급조타 여부를 판단하는 급조타 판단부(8) 및 상기 급조타 판단부(8)로부터 급조타라고 판단되는 경우에 보타력 증대를 위한 제어전류를 연산하는 제어전류 연산부(9)로 구성된 급조타 보조 제어부(10)와, 상기 목표전류 연산부(4)에서 설정된 목표전류와 상기 급조타 보조 제어부(10)내 제어전류 연산부(9)에서 연산된 제어전류의 차를 구하는 제1 감산기(A1)와, 상기 제1 감산기(A1)에서 구해진 차와 상기 전류 검출부(6)에서 검출된 실제전류의 차를 구하는 제2 감산기(A2)와, 상기 제2 감산기(A2)에서 구해진 차에 따라 상기 모터(7)에 인가되는 전류를 제어하는 전류 제어부(5)로 구성된다.2 is a block diagram of an electric power steering apparatus according to the present invention, which includes a torque sensor 1 for detecting handle torque, a vehicle speed sensor 2 for detecting a speed of a vehicle, and a steering angle for detecting a steering angle of a steering wheel. A sensor 3, a target current calculator 4 for setting a target current from the information detected by the torque sensor 1, the vehicle speed sensor 2, and the steering angle sensor 3, and a motor for generating a steering assistance force. (7), the current detection unit (6) for detecting the actual current flowing in the motor (7), and steep steering for driver avoidance from each piece of information detected by the vehicle speed sensor (2) and steering angle sensor (3) A steer assistance controller comprising a steer steering judging unit 8 for judging whether or not the steer steering judging unit 8 and a control current calculating unit 9 calculates a control current for increasing the steering force when it is determined that steer steering is performed. 10) and the target current calculating section 4 The first subtractor A1 for obtaining the difference between the target current and the control current calculated by the control current calculating unit 9 in the steer steering auxiliary control unit 10, the difference obtained from the first subtractor A1, and the current detecting unit. A second subtractor A2 for obtaining the difference between the actual currents detected in (6), and a current controller 5 for controlling the current applied to the motor 7 according to the difference obtained in the second subtractor A2. It is composed.

여기서, 종래와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 설명하였다. Here, the same structure as the conventional one has been described with the same reference numeral.                     

상기와 같이 구성된 본 발명의 전동식 파워스티어링 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the electric power steering device of the present invention configured as described above are as follows.

본 발명에 의한 전동식 파워스티어링 장치에 있어서, 상기 토오크 센서(1), 차속 센서(2), 조향각 센서(3)에서 검출된 토오크, 차속, 조타각도의 각 검출정보로부터 상기 목표전류 연산부(4)에서 조절한 조향감을 얻기 위한 목표전류를 연산한다.In the electric power steering apparatus according to the present invention, the target current calculation unit (4) from the torque, vehicle speed, steering angle detection information detected by the torque sensor (1), the vehicle speed sensor (2), the steering angle sensor (3). Calculate the target current to get the steering feeling adjusted in.

한편, 상기 급조타 보조 제어부(10)내 급조타 판단부(8)에는 운전자의 장애물 회피를 위한 급조타 여부를 판단하기 위하여 각 차속마다 한계 조향각속도가 설정되어 있다.Meanwhile, the steer steering angle control unit 8 in the steer steering assist control unit 10 is set to the limit steering angular velocity for each vehicle speed in order to determine whether steep steering for obstacle avoidance of the driver is performed.

따라서, 상기 급조타 판단부(8)는 상기 차속 센서(2)와 조향각 센서(3)의 검출정보로부터 운전자의 조향입력이 한계 조향각속도를 초과하는지 그 여부를 판단한다.Accordingly, the steer steering determination unit 8 determines whether or not the steering input of the driver exceeds the limit steering angle speed from the detection information of the vehicle speed sensor 2 and the steering angle sensor 3.

즉, 한계 조향각속도를 초과하지 않을 경우에는 상기 목표전류 연산부(4)에서 연산된 목표전류를 기준으로 상기 전류 제어부(5)가 모터(7)를 제어한다.That is, when the limit steering angle speed is not exceeded, the current controller 5 controls the motor 7 based on the target current calculated by the target current calculator 4.

그러나, 운전자에 의해 입력된 조향각속도가 설정된 한계 조향각속도를 초과하여 상기 급조타 판단부(8)에서 급조타라고 판단하면, 상기 제어전류 연산부(9)에서는 보타력 증대를 위한 제어전류를 연산하여 제1 감산기(A1)로 출력한다.However, if the steering angular velocity input by the driver exceeds the set limit steering angular velocity and the steer steering judging unit 8 determines that the steer angular steering is a steer steering, the control current calculating unit 9 calculates a control current for increasing the steering force, 1 Output to subtractor A1.

이에 따라, 상기 제1 감산기(A1)는 상기 목표전류 연산부(4)에서 설정된 목표전류와 상기 제어전류 연산부(9)에서 연산된 제어전류의 차를 구하고, 이어 제2 감산기(A2)는 상기 제1 감산기(A1)에서 구해진 차와 상기 전류 검출부(6)에서 검출 된 실제전류의 차를 구하여 전류 제어부(5)로 출력한다.Accordingly, the first subtractor A1 obtains a difference between the target current set by the target current calculator 4 and the control current calculated by the control current calculator 9, and then the second subtractor A2 is determined by the first subtractor A2. 1 The difference between the difference obtained by the subtractor A1 and the actual current detected by the current detection unit 6 is obtained and output to the current control unit 5.

그러면, 전류 제어부(7)에서는 상기 제어전류만큼 보정된 목표전류를 기준으로 모터(7)에 인가하여 모터(7)를 구동한다.Then, the current controller 7 applies the target current corrected by the control current to the motor 7 to drive the motor 7.

따라서, 상기 모터(7)의 조향 보조력이 증가하게 된다.Thus, the steering assistance force of the motor 7 is increased.

상기와 같이 본 발명은 종래의 전동식 파워스티어링 장치에 있어서 급조타 판단부(8) 및 제어전류 연산부(9)로 이루어진 급조타 보조 제어부(10)를 추가 구성함으로써 고속주행중 운전자의 장애물 회피를 위한 급조타 입력시 보타력을 증대하여 장애물 회피를 보조할 수 있게 된다.As described above, the present invention further provides a steep steering auxiliary control unit 10 including a steep steering judging unit 8 and a control current calculating unit 9 in the conventional electric power steering system. It is possible to assist obstacle avoidance by increasing the complementary force when typing.

상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 차량의 급조타시 보타력을 증대시키는 기능을 구현하여, 고속주행중 운전자가 장애물 회피를 위하여 차량을 급조타할 경우 이를 판단하여 모터의 전류를 제어함으로써 조향 보조력을 증가시킬 수 있고, 이에 따라 고속주행시 안전운전을 도모할 수 있게 되는 효과가 있다.






As described above, the present invention implements the function of increasing the steering force during steep steering of the vehicle, and determines the steering assist power by controlling the current of the motor by determining this when the driver steers the vehicle to avoid obstacles during high-speed driving. It can increase, and thus there is an effect that it is possible to promote safe driving at high speed.






Claims (3)

토오크 센서와, 차속 센서와, 조향각 센서와, 상기 토오크 센서, 차속 센서, 조향각 센서에서 각각 검출된 정보로부터 목표전류를 설정하는 목표전류 연산부와, 조향 보조력을 발생시키는 모터와, 상기 모터에 흐르는 실제전류를 검출하는 전류 검출부와, 상기 목표전류 연산부에서 설정된 목표전류와 상기 전류 검출부에서 검출된 실제전류의 차에 따라 상기 모터에 인가되는 전류를 제어하는 전류 제어부로 구성된 전동식 파워스티어링 장치에 있어서,A torque sensor, a vehicle speed sensor, a steering angle sensor, a target current calculator configured to set a target current from the information detected by the torque sensor, the vehicle speed sensor, and the steering angle sensor, a motor for generating a steering assistance force, and a motor flowing through the motor. In the electric power steering apparatus comprising a current control unit for detecting the actual current and a current control unit for controlling the current applied to the motor in accordance with the difference between the target current set by the target current calculation unit and the actual current detected by the current detection unit, 상기 차속 센서와 조향각 센서에서 검출된 각 정보로부터 운전자의 장애물 회피를 위한 급조타 여부를 판단하는 급조타 판단부와 상기 급조타 판단부로부터 급조타라고 판단되는 경우에 보타력 증대를 위한 제어전류를 연산하는 제어전류 연산부로 이루어지는 급조타 보조 제어부와, Calculate a steering current to determine whether or not the steep steering for avoiding obstacles of the driver from the information detected by the vehicle speed sensor and the steering angle sensor and the control current for increasing the steering force when it is determined that the steering is steep from the steering A steep steering auxiliary control unit comprising a control current calculating unit; 상기 목표전류 연산부에서 설정된 목표전류와 상기 급조타 보조 제어부내 제어전류 연산부에서 연산된 제어전류의 차를 구하는 제1 감산기와, A first subtractor for obtaining a difference between a target current set by the target current calculator and a control current calculated by the control current calculator in the steer steering auxiliary controller; 상기 제1 감산기에서 구해진 차와 상기 전류 검출부에서 검출된 실제전류의 차를 구하여 상기 전류 제어부로 출력하는 제2 감산기를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전동식 파워스티어링 장치.And a second subtractor which obtains a difference between the difference obtained by the first subtractor and the actual current detected by the current detector and outputs the difference to the current controller. 제1항에 있어서, 상기 급조타 보조 제어부(10)내 급조타 판단부(8)에 운전자의 장애물 회피를 위한 급조타 여부를 판단하기 위하여 각 차속마다 한계 조향각속 도가 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 전동식 파워스티어링 장치. The method of claim 1, wherein the steer steering angle is set for each vehicle speed in order to determine whether or not a steep steering for avoiding obstacles of the driver in the steep steering determination unit (8) in the steep steering auxiliary control unit (10). Electric power steering device. 제1항에 있어서, 상기 급조타 보조 제어부(10)내 급조타 판단부(8)가,According to claim 1, wherein the steep steering determination unit 8 in the steep steering auxiliary control unit 10, 상기 차속 센서와 조향각 센서의 검출정보로부터 운전자의 조향입력이 한계 조향각속도를 초과하는지 그 여부를 판단하여, 한계 조향각속도를 초과하지 않을 경우에는 상기 목표전류 연산부에서 연산된 목표전류를 기준으로 상기 전류 제어부가 모터를 제어하도록 하고, 한계 조향각속도를 초과할 경우에는 급조타라고 판단하여 상기 목표전류 연산부에서 연산된 목표전류를 상기 제어전류 연산부에서 연산된 제어전류만큼 보정하고, 이 보정된 목표전류를 기준으로 상기 전류 제어부가 모터를 제어하도록 하는 것을 특징으로 하는 전동식 파워스티어링 장치.From the detection information of the vehicle speed sensor and the steering angle sensor, it is determined whether the driver's steering input exceeds the limit steering angle speed, and when the limit steering angle speed is not exceeded, the current based on the target current calculated by the target current calculator. The control unit controls the motor, and if the limit steering angle speed is exceeded, it is determined that the steering is suddenly steered, and the target current calculated by the target current calculating unit is corrected by the control current calculated by the control current calculating unit, based on the corrected target current. And the current control unit controls the motor.
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