KR101853521B1 - Electronic control unit, electric power steering system comprising the same and method for determining electric current according to abrasion of rack pinion gear - Google Patents

Electronic control unit, electric power steering system comprising the same and method for determining electric current according to abrasion of rack pinion gear Download PDF

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Abstract

본 발명은 전자 제어 장치, 이를 포함하는 전동식 파워 스티어링 시스템 및 랙 앤 피니언 기어의 마모에 따른 보상 전류 결정 방법에 관한 것이다.
본 발명은 피니언 기어와 랙 기어가 치합된 치합부를 포함하는 랙 앤 피니언 기어; 조향 휠의 조향각을 포함한 조향각 정보를 생성하는 조향각 센서; 상기 랙 앤 피니언 기어의 랙 스트로크에 대한 조향각 범위를 다수의 조향각 구간으로 분할하고, 상기 조향각 정보를 통해 상기 치합부가 상기 다수의 조향각 구간별로 상이하게 진입하는 것을 확인하고, 상기 치합부가 상기 다수의 조향각 구간별로 상이하게 진입함에 따라 상기 다수의 조향각 구간별로 각각 상이하게 나타나는 구간별 기어 마찰 정도를 각각 파악하고, 상기 구간별 기어 마찰 정도에 따라 상기 다수의 조향각 구간별로 각각 상이한 기어 마모 보상 전류량을 결정하는 전자 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 시스템을 제공한다.The present invention relates to an electronic control device, an electric power steering system including the same, and a method of determining a compensation current according to wear of a rack-and-pinion gear.
The present invention relates to a rack and pinion gear comprising a pinion gear and a rack gear meshing engagement portion; A steering angle sensor for generating steering angle information including a steering angle of the steering wheel; Pinion gear to a rack stroke of the rack and pinion gear is divided into a plurality of steering angle sections to confirm that the mating section enters the steering angle section differently for the plurality of steering angle sections through the steering angle information, And the gear wear compensation amount of each of the plurality of steering angle sections is determined according to the degree of gear friction of each section. And an electronic control device for determining an electric power steering system.

Figure R1020140002434
Figure R1020140002434

Description

전자 제어 장치, 이를 포함하는 전동식 파워 스티어링 시스템 및 랙 앤 피니언 기어의 마모에 따른 보상 전류 결정 방법{ELECTRONIC CONTROL UNIT, ELECTRIC POWER STEERING SYSTEM COMPRISING THE SAME AND METHOD FOR DETERMINING ELECTRIC CURRENT ACCORDING TO ABRASION OF RACK PINION GEAR}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic control unit, an electric power steering system including the same, and a method of determining a compensation current according to wear of a rack-and-pinion gear.

본 발명은 전자 제어 장치, 이를 포함하는 전동식 파워 스티어링 시스템 및 랙 앤 피니언 기어의 마모에 따른 보상 전류 결정 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electronic control device, an electric power steering system including the same, and a method of determining a compensation current according to wear of a rack-and-pinion gear.

자동차 기술이 비약적으로 발전함에 따라 운전자의 편의를 위한 각종 편의 장치에 대한 기술 개발이 꾸준히 이뤄지고 있다.As automobile technology develops rapidly, technology development for various convenience devices for driver's convenience has been steadily being carried out.

이 중에서 전동식 파워 스티어링 시스템은 운전자가 차량의 조향 휠을 조향할 때에 전동 모터의 구동에 의한 보조 조향력을 제공하여 운전자의 조향 부담을 경감해 준다.Among them, the electric power steering system reduces the steering burden on the driver by providing the auxiliary steering force by driving the electric motor when the driver steers the steering wheel of the vehicle.

이러한 전동식 파워 스티어링 시스템은 전동 모터, 조향각 센서, 토크 센서, 감속기 및 랙 앤 피니언 기어를 포함하는 기어 박스 등 여러 부품들로 구성되어 있고, 각각의 부품들은 차량의 사용 기간이 길어질수록 기구적인 마모가 발생하여 전동식 파워 스티어링 시스템의 출력 변화를 일으킬 수 있다.These electric power steering systems consist of various parts such as electric motor, steering angle sensor, torque sensor, gear reducer including gear reducer and rack and pinion gears, and each part has a mechanical wear And can cause an output change of the electric power steering system.

이와 같이 전동식 파워 스티어링 시스템의 출력에 변화가 생기면 운전자가 체감하는 조향감이 기존에 비해 상이해질 수 있는 문제점이 있기 때문에 각각의 부품들의 마모 발생에 대한 보상 방안들이 다양하게 연구되고 있다.When the output of the electric power steering system changes, there is a problem that the steering feeling sensed by the driver may be different from that of the conventional steering system. Therefore, various measures for compensating for the wear of each of the components have been researched.

이 중에서 기어 박스, 즉 랙 앤 피니언 기어의 마모 발생에 대한 종래의 보상 방안은 전동식 파워 스티어링 시스템의 누적 작동 시간을 파악하여 누적 작동 시간에 따라 랙 앤 피니언 기어의 전체적인 마찰 정도를 추정하고, 이를 고려한 보조 조향력을 발생하는 것이었다.Among them, the conventional compensation scheme for the generation of wear of the gear box, that is, the rack and pinion gear, is to estimate the cumulative operation time of the electric power steering system and to estimate the overall friction degree of the rack and pinion gear according to the cumulative operation time, Generating an auxiliary steering force.

이러한 종래의 보상 방안은 랙 앤 피니언 기어의 전체적인 마찰 정도만을 추정하였기 때문에 운전자의 운전 패턴, 다시 말해서 차량의 주행 패턴에 따라 랙 앤 피니언 기어의 부분적인 마모량, 즉 차량의 주행 패턴에 따라 랙 앤 피니언 기어의 부분적인 마찰 정도가 각각 상이한 경우에는 이에 대한 적절한 보상을 하지 못하는 문제점이 있다.Since the conventional compensation scheme estimates only the degree of friction of the rack-and-pinion gear, the amount of wear of the rack-and-pinion gear, that is, the running pattern of the vehicle according to the driving pattern of the driver, When the degrees of partial friction of the gears are different from each other, there is a problem that appropriate compensation can not be made.

예를 들어, 고속도로를 주로 주행하는 차량은 0°부근의 조향각 범위에서 조향이 주로 이루어지기 때문에 실제 랙 앤 피니언 기어의 마모는 0°부근의 조향각 범위에 해당하는 부분에서 주로 일어나서 0°부근의 조향각 범위에 해당하는 랙 앤 피니언 기어의 마찰 정도가 다른 부분에 비해 떨어지지만, 종래의 보상 방안으로는 0°부근의 조향각 범위에 해당하는 랙 앤 피니언 기어의 마모 부분에 대해 적절한 보상을 하지 못하는 문제점이 있는 것이다.For example, since a vehicle mainly traveling on a highway mainly steers in a steering angle range of about 0 °, wear of a rack and pinion gear mainly occurs at a portion corresponding to a steering angle range near 0 °, The degree of friction of the rack and pinion gear corresponding to the range is lower than that of the other portions. However, in the conventional compensation scheme, there is a problem that the compensation of the wear portion of the rack and pinion gear, It is.

이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 차량의 주행 패턴에 따라 상이하게 발생하는 랙 앤 피니어 기어의 부분적인 마모를 구간별로 파악하고, 구간별로 상이하게 발생하는 마모에 따라 구간별로 상이한 보상 전류를 발생하는 전자 제어 장치, 이를 포함하는 전동식 파워 스티어링 시스템 및 랙 앤 피니언 기어의 마모에 따른 보상 전류 결정 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION In view of the foregoing, it is an object of the present invention to provide a vehicle occupant detecting apparatus and a vehicle occupant detecting apparatus, which can grasp a partial wear of a rack and pinion gear which is generated differently according to a running pattern of a vehicle, An electric power steering system including the electronic control device, and a method of determining a compensation current according to wear of a rack and pinion gear.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 측면에서, 본 발명은, 피니언 기어와 랙 기어가 치합된 치합부를 포함하는 랙 앤 피니언 기어; 조향 휠의 조향각을 포함한 조향각 정보를 생성하는 조향각 센서; 상기 랙 앤 피니언 기어의 랙 스트로크에 대한 조향각 범위를 다수의 조향각 구간으로 분할하고, 상기 조향각 정보를 통해 상기 치합부가 상기 다수의 조향각 구간별로 상이하게 진입하는 것을 확인하고, 상기 치합부가 상기 다수의 조향각 구간별로 상이하게 진입함에 따라 상기 다수의 조향각 구간별로 각각 상이하게 나타나는 구간별 기어 마찰 정도를 각각 파악하고, 상기 구간별 기어 마찰 정도에 따라 상기 다수의 조향각 구간별로 각각 상이한 기어 마모 보상 전류량을 결정하는 전자 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 시스템을 제공한다.In order to achieve the above object, in one aspect, the present invention provides a rack and pinion gear comprising: a rack-and-pinion gear including a pinion gear and a rack gear meshing engagement; A steering angle sensor for generating steering angle information including a steering angle of the steering wheel; Pinion gear to a rack stroke of the rack and pinion gear is divided into a plurality of steering angle sections to confirm that the mating section enters the steering angle section differently for the plurality of steering angle sections through the steering angle information, And the gear wear compensation amount of each of the plurality of steering angle sections is determined according to the degree of gear friction of each section. And an electronic control device for determining an electric power steering system.

다른 측면에서, 본 발명은, 차량의 주행시 부하 조건을 랙 앤 피니언 기어의 내구 시험 데이터 측정시의 부하 조건으로 나눈 비율을 산출하는 부하 비율 산출부; 상기 랙 앤 피니언 기어의 랙 스트로크에 대한 조향각 범위를 다수의 조향각 구간으로 분할하고, 조향각 센서로부터 수신한 조향각 정보를 통해 상기 랙 앤 피니언 기어의 치합부가 상기 다수의 조향각 구간별로 상이하게 진입하는 것을 확인하고, 상기 치합부가 상기 다수의 조향각 구간별로 상이하게 진입함에 따라 상기 다수의 조향각 구간별로 각각 상이하게 나타나는 구간별 기어 마찰 정도 를 각각 파악하는 구간별 기어 마찰 정도 파악부; 및 상기 구간별 기어 마찰 정도에 따라 상기 다수의 조향각 구간별로 각각 상이한 기어 마모 보상 전류량을 결정하는 보상 전류 결정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a load ratio calculating apparatus comprising: a load ratio calculating unit for calculating a ratio of a load condition at the time of traveling of a vehicle to a load condition at the time of measuring endurance test data of a rack and pinion gear; Wherein a range of the steering angle for the rack stroke of the rack and pinion gear is divided into a plurality of steering angle sections and that the mating portions of the rack and pinion gears enter the steering angle sections differently for the plurality of steering angle sections through the steering angle information received from the steering angle sensor And a gear friction grasping unit for grasping the degree of gear friction for each of the plurality of steering angle sections as the grasping part is differently entered into the plurality of steering angle sections. And a compensating current determiner for determining a gear wear compensation current amount that is different for each of the plurality of steering angle sections according to the degree of gear friction of each section.

또 다른 측면에서, 본 발명은, 전자 제어 장치가 랙 앤 피니언 기어의 마모에 따른 보상 전류를 결정하는 방법에 있어서, 차량의 시동이 켜지면, 조향각 센서로부터 조향각 정보를 수신하는 조향각 정보 수신 단계; 상기 조향각 정보를 통해 상기 랙 앤 피니언 기어의 치합부가 상기 랙 앤 피니언 기어의 다수의 조향각 구간 중 어느 하나의 구간에 진입한 것을 판단하는 치합부 진입 판단 단계; 상기 랙 앤 피니언 기어의 내구 시험 데이터를 이용하여 상기 어느 하나의 조향각 구간에 대한 조향 횟수를 산출 및 누계하여 저장하는 조향 횟수 누계 단계; 상기 차량의 시동이 꺼진 후에 상기 차량의 시동이 다시 켜지는 재시동 단계; 상기 다수의 조향각 구간별로 조향 횟수를 각각 누계한 구간별 조향 횟수 누계량에 따라 구간별 기어 마찰 정도를 상기 내구 시험 데이터에서 파악하는 구간별 기어 마찰 정도 파악 단계; 및 상기 차량의 주행 중에 상기 조향각 정보를 통해 상기 치합부가 상기 어느 하나의 구간에 진입한 것으로 판단하면, 상기 어느 하나의 구간에 대한 구간별 기어 마찰 정도에 따라 기어 마모 보상 전류량을 결정하는 기어 마모 보상 전류량 결정 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 랙 앤 피니언 기어의 마모에 따른 보상 전류 결정 방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of an electronic control device for determining a compensation current according to wear of a rack and pinion gear, comprising: a steering angle information reception step of receiving steering angle information from a steering angle sensor when a vehicle is started; Determining whether or not the mating portion of the rack and pinion gear has entered any one of a plurality of steering angle sections of the rack and pinion gear through the steering angle information; A steering number accumulating step of calculating, accumulating, and storing the number of steering times for any one of the steering angle sections using the durability test data of the rack and pinion gear; A restarting step of restarting the vehicle after the start of the vehicle is turned off; A step of grasping the degree of gear friction according to each section in which the degree of gear friction per section is grasped in the durability test data according to the number of times of steerings of the number of times of steering integrated in each of the plurality of steering angle sections; And gear wear which determines the amount of gear wear compensation current according to the degree of gear friction of each section with respect to any one of the sections when it is judged that the mating section has entered the one section through the steering angle information during running of the vehicle And a compensation current amount determining step of determining a compensating current amount of the rack and pinion gear.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 차량의 주행 패턴에 따라 상이하게 발생하는 랙 앤 피니어 기어의 부분적인 마모를 전동식 파워 스티어링 시스템에서 구간별로 파악하고, 구간별로 상이하게 발생하는 마모에 따라 구간별로 상이한 보상 전류를 발생할 수 있기 때문에 차량의 주행 패턴에 따라 부분적으로 상이한 랙 앤 피니언 기어의 마모와 상관없이 랙 스트로크의 전체 구간에 대해 일정한 조향감을 제공할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the partial wear of the rack-and-pinion gear, which is generated differently according to the running pattern of the vehicle, can be grasped by the electric power steering system in each section, It is possible to provide a constant steering feeling for the entire section of the rack stroke irrespective of the wear of the rack and pinion gears which are partially different depending on the running pattern of the vehicle.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템의 구성을 간략하게 나타낸 블록 구성도,
도 2는 랙 앤 피니언 기어의 구성을 나타낸 도면,
도 3은 랙 스트로크의 전체 구간을 조향각 범위별로 나눈 다수의 조향각 구간을 예시적으로 나타낸 도면
도 4 및 도 5는 랙 앤 피니언 기어의 내구 시험 데이터를 나타낸 그래프,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전자 제어 장치의 구성을 간략하게 나타낸 블록 구성도,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전자 제어 장치에서 랙 앤 피니언 기어의 다수의 조향각 구간별로 조향 횟수를 산출 및 누계하는 과정을 나타낸 순서도,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템에서 랙 앤 피니언 기어의 기어 마모 보상 전류량을 결정하는 과정을 나타낸 순서도이다.1 is a block diagram schematically illustrating a configuration of an electric power steering system according to an embodiment of the present invention;
2 is a view showing the configuration of a rack and pinion gear,
3 is a diagram exemplarily showing a plurality of steering angle sections in which the entire section of the rack stroke is divided by the steering angle range
Figs. 4 and 5 are graphs showing endurance test data of the rack-and-pinion gear,
6 is a block diagram schematically showing a configuration of an electronic control apparatus according to an embodiment of the present invention;
FIG. 7 is a flowchart illustrating a process of calculating and accumulating the number of steering times for a plurality of steering angle sections of a rack-and-pinion gear in an electronic control apparatus according to an embodiment of the present invention;
FIG. 8 is a flowchart illustrating a process of determining a gear wear compensation current amount of a rack-and-pinion gear in an electric power steering system according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. In describing the components of the present invention, the terms first, second, A, B, (a), (b), and the like can be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. When a component is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another component, the component may be directly connected to or connected to the other component, It should be understood that an element may be "connected," "coupled," or "connected."

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템의 구성을 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.1 is a block diagram schematically illustrating a configuration of an electric power steering system according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템(100)은 랙 앤 피니언 기어(110), 조향각 센서(120), 전자 제어 장치(130) 및 전동 모터(140)를 포함한다.An electric power steering system 100 according to an embodiment of the present invention includes a rack and pinion gear 110, a steering angle sensor 120, an electronic control unit 130, and an electric motor 140.

랙 앤 피니언 기어(110)는 도 2와 같이 피니언 기어(112) 및 랙 기어(114) 및 피니언 기어(112)와 랙 기어(114)가 치합된 치합부(116)를 포함하고, 피니언 기어(112)의 회전 운동에 따라 랙 기어(114)가 직선 운동을 한다. 여기서, 치합부(116)가 랙 기어(114)의 일단부터 타단까지 이동하는 것을 랙 스트로크라 하고, 랙 스트로크에 대한 조향각 범위는 치합부(116)가 랙 기어(114)의 일단부터 타단까지 이동했을 때에 후술할 조향각 센서(120)에서 검출한 조향각 범위(예를 들어, -423°~ +423°)를 의미한다.The rack and pinion gear 110 includes a pinion gear 112 and a rack gear 114 and a mating portion 116 in which the pinion gear 112 and the rack gear 114 are engaged, 112, the rack gear 114 performs a linear movement. The range of the steering angle with respect to the rack stroke is a range in which the mating portion 116 moves from one end of the rack gear 114 to the other end of the rack gear 114 (For example, -423 ° to + 423 °) detected by the steering angle sensor 120 to be described later.

조향각 센서(120)는 조향축(미도시)의 입력축에 배치되고, 운전자의 조작에 의해 회전하는 조향 휠의 회전 각도인 조향각을 검출하고, 검출한 조향각을 포함한 조향각 정보를 생성하여 후술할 전자 제어 장치(130)로 전송한다.The steering angle sensor 120 is disposed on an input shaft of a steering shaft (not shown), detects a steering angle which is a rotational angle of the steering wheel rotated by an operation of a driver, generates steering angle information including the detected steering angle, To the device 130.

전자 제어 장치(130)는 조향각 센서(120)를 포함하는 다수의 센서로부터 조향 제어에 필요한 정보를 수신하고, 수신한 정보를 고려한 모터 제어 전류를 생성하여 전동 모터(140)의 구동 방향 및 구동력을 제어한다.The electronic control unit 130 receives information required for steering control from a plurality of sensors including the steering angle sensor 120 and generates a motor control current in consideration of the received information to determine a driving direction and a driving force of the electric motor 140 .

본 발명에서 전자 제어 장치(130)는 랙 앤 피니언 기어(110)의 랙 스트로크에 대한 조향각 범위를 도 3과 같이 다수의 조향각 구간으로 분할, 즉 랙 앤 피니언 기어(110)의 랙 스트로크 구간을 다수의 조향각 구간으로 가상 분할하고, 조향각 정보를 통해 치합부(116)가 다수의 조향각 구간별로 상이하게 진입하는 것을 확인하고, 치합부(116)가 다수의 조향각 구간별로 상이하게 진입함에 따라 다수의 조향각 구간별로 각각 상이하게 나타나는 랙 앤 피니언 기어(110)의 구간별 기어 마찰 정도를 각각 파악하고, 구간별 기어 마찰 정도에 따라 다수의 조향각 구간별로 각각 상이한 기어 마모 보상 전류량을 결정한다. In the present invention, the electronic control apparatus 130 divides the steering angle range for the rack stroke of the rack and pinion gear 110 into a plurality of steering angle sections as shown in FIG. 3, that is, a rack stroke section of the rack and pinion gear 110 And the steering angle information is used to confirm that the mating portions 116 enter the steering angle sections differently for a plurality of steering angle sections and as the mating section 116 enters the steering angle sections for the plurality of steering angle sections differently, The degree of gear friction of each of the rack and pinion gears 110 which are different from one another in each section is grasped and a different amount of gear wear compensation current is determined for each of a plurality of steering angle sections according to the degree of gear friction of each section.

여기서, 전자 제어 장치(130)는 조향각 센서(120)로부터 수신한 조향각 정보가 도 3과 같이 조향각 범위별로 나눈 다수의 조향각 구간 중에서 어느 하나의 조향각 구간에 해당하는 조향각 범위에 포함되면, 랙 앤 피니언 기어(110)의 치합부(116)가 어느 하나의 조향각 구간에 진입한 것으로 판단할 수 있다.When the steering angle information received from the steering angle sensor 120 is included in a range of the steering angle corresponding to one of the plurality of steering angle sections divided by the steering angle range as shown in FIG. 3, It can be determined that the mating portion 116 of the gear 110 has entered any one of the steering angle sections.

예를 들어서, 조향각 정보에 포함된 조향각이 -21°이면, 전자 제어 장치(130)는 치합부(116)가 -B 구간에 진입한 것으로 판단한다.For example, when the steering angle included in the steering angle information is -21 DEG, the electronic control device 130 determines that the mating portion 116 has entered the -B section.

본 발명에서 전자 제어 장치(130)는 랙 앤 피니언 기어(110)의 내구 시험 데이터를 이용하여 구간별 기어 마찰 정도를 파악할 수 있다.In the present invention, the electronic control apparatus 130 can grasp the degree of gear friction for each section by using the durability test data of the rack-and-pinion gear 110.

여기서, 랙 앤 피니언 기어(110)의 내구 시험 데이터는 차륜의 정지 상태에서 수동 스티어링 시스템의 조향 휠을 좌/우 풀 턴(Full Turn)으로 반복하여 회전하였을 때에 내구 시험을 위한 조향 휠의 좌/우 풀턴 조향 횟수인 내구 시험 조향 횟수의 누계량에 대한 랙 앤 피니언 기어(110)의 마찰 정도를 기록한 데이터로서, 도 4와 같이 내구 시험 조향 횟수의 누계량이 증가할수록 랙 앤 피니언 기어(110)의 마찰 정도 측정값이 감소하는 것을 알 수 있고, 도 5와 같이 불연속적인 마찰 정도 측정값을 곡선 맞춤(Curve Fitting)법을 통해 내구 시험 조향 횟수의 누계량에 대한 연속적인 마찰 정도 통계값으로 변환하여 데이터화한다.Here, the durability test data of the rack-and-pinion gear 110 indicates that when the steering wheel of the manual steering system is repeatedly rotated in the left / right full turn in the stopped state of the wheel, As shown in FIG. 4, as the cumulative amount of the dura- tion test steering number increases, the data of the degree of friction of the rack-and-pinion gear 110 with respect to the cumulative number of times of the dura- tion test steering, As shown in FIG. 5, the discontinuous friction level measurement value is converted into a continuous friction level statistic value for the lap count of the dura- tion test steering number through the curve fitting method Data.

이하에서는 전자 제어 장치(130)가 조향각 구간별로 상이하게 나타나는 구간별 기어 마찰 정도를 파악하는 구성에 대해 자세히 설명하도록 한다.Hereinafter, a configuration for grasping the degree of gear friction for each section in which the electronic control device 130 appears differently according to the steering angle section will be described in detail.

상기와 같이 조향각 정보를 통해 치합부(116)가 어느 하나의 조향각 구간에 진입한 것을 확인한 전자 제어 장치(130)는 차량의 주행시 부하 조건을 내구 시험 데이터 측정시의 부하 조건으로 나눈 비율과 차량의 주행시에 치합부(116)가 다수의 조향각 구간 중 어느 하나의 조향각 구간에 진입한 진입 횟수를 곱하여 어느 하나의 조향각 구간에 대한 조향 횟수를 산출한다.The electronic control unit 130 confirms that the mating portion 116 has entered any one of the steering angle sections through the steering angle information as described above. The electronic control unit 130 calculates the ratio of the load condition at the time of running the vehicle to the load condition at the time of durability test data measurement, And calculates the number of times of steering for any one of the plurality of steering angle sections by multiplying the number of entering times of the one of the plurality of steering angle sections in the steering angle section during driving.

다시 말해서, 차륜이 정지한 상태에서 랙 앤 피니언 기어(110)의 내구 시험 데이터를 측정할 때에 수동식 스티어링 시스템에 걸리는 부하 조건이 100%라고 하면, 차량의 주행시에는 차속 등에 따라 이보다 적은 부하 조건(예를 들어, 50%)이 전동식 파워 스티어링 시스템(100)에 걸리기 때문에 차량의 주행시에 치합부(116)가 어느 하나의 조향각 구간에 1회 진입했을 때의 랙 앤 피니언 기어(110)의 구간별 마찰 정도 감소량은 내구 시험시 좌/우 풀턴을 1회 실시하였을 때에 랙 앤 피니언 기어(110)의 전체적인 마찰 정도 감소량보다 작아지게 된다.In other words, when the durability test data of the rack-and-pinion gear 110 is measured while the wheel is stopped, if the load condition applied to the manual steering system is 100%, the load condition Of the rack-and-pinion gear 110 when the mating portion 116 enters the steering angle section in one of the steering angle sections at the time of traveling of the vehicle due to the electric power steering system 100, Pinion gear 110 becomes smaller than the entire amount of reduction in the degree of friction when the left / right fulcrum is performed once in the durability test.

본 발명에서는 랙 앤 피니언 기어(110)의 내구 시험 데이터를 이용하여 랙 앤 피니언 기어(110)의 구간별 마찰 정도를 파악하여야 하기 때문에 전자 제어 장치(130)는 내구 시험 데이터 측정시의 조향 조건과 차량 주행시의 조향 조건을 맞추기 위해서 차량의 주행시 부하 조건을 내구 시험 데이터 측정시의 부하 조건으로 나눈 비율을 차량의 주행시에 치합부(116)가 어느 하나의 조향각 구간에 진입한 진입 횟수에 곱하는 것이다.In the present invention, since the degree of friction of each rack-and-pinion gear 110 must be grasped by using the durability test data of the rack and pinion gear 110, the electronic control device 130 determines the steering condition The ratio of the load condition at the time of driving the vehicle to the load condition at the time of the durability test data measurement is multiplied by the number of times the mating unit 116 enters one of the steering angle sections at the time of traveling of the vehicle.

예를 들어, 차량의 주행시, 조향각이 -21°인 조향각 정보를 통해 전자 제어 장치(130)가 도 3과 같이 -B 구간에 치합부(116)가 진입한 것으로 판단하고, 치합부(116)가 -B 구간에 진입시의 부하 조건이 내구 시험 데이터 측정시 부하 조건의 50%이면, 전자 제어 장치(130)는 1×50/100=0.5회로 조향 횟수를 산출한다.For example, when the vehicle is traveling, the electronic control unit 130 determines that the mating portion 116 enters the -B section as shown in Fig. 3 through the steering angle information having the steering angle of -21 °, When the load condition at the time of entering the -B section is 50% of the load condition at the time of the endurance test data measurement, the electronic control unit 130 calculates the number of steering times of 1 x 50/100 = 0.5 circuits.

여기서, 전자 제어 장치(130)는 전동 모터(140)에 공급하는 모터 제어 전류량을 이용하여 차량의 주행시 부하 조건을 추정할 수 있다.Here, the electronic control device 130 can estimate the load condition at the time of traveling of the vehicle by using the amount of the motor control current supplied to the electric motor 140. [

전자 제어 장치(130)는 위와 같은 방식으로 차량의 주행시마다 다수의 조향각 구간 각각에 대한 조향 횟수를 산출 및 누계하고, 차량의 주행이 다시 시작되면 차량의 이전 주행시까지 다수의 조향각 구간별로 각각 누계한 구간별 조향 횟수 누계량에 따라 구간별 기어 마찰 정도를 내구 시험 데이터에서 파악한다.The electronic control unit 130 calculates and accumulates the number of times of steering for each of a plurality of steering angle sections at the time of traveling of the vehicle in the manner described above. When the running of the vehicle is resumed, The number of steering times according to the section The degree of gear friction for each section is grasped from the durability test data according to the weighing amount.

예를 들어, 차량의 최초 주행시부터 이전 주행시까지 누계한 구간별 조향 횟수 누계량, 즉 도 3의 +A 구간이 50,000회, +B 구간이 40,000회, -B 구간이 35,000회 등일 때에 차량의 주행이 시작, 즉 차량의 이그니션 온 신호를 전자 제어 장치(130)에서 수신하면, 전자 제어 장치(130)는 도 4의 내구 시험 데이터를 통해 +A 구간의 구간별 기어 마찰 정도는 70%, -B 구간의 구간별 기어 마찰 정도는 72%, -B 구간의 기어 마찰 정도는 73%로 파악하는 것이다.For example, when the number of times of the number of times of steerings according to the interval from the first running of the vehicle to the previous running, that is, the + A section of FIG. 3 is 50,000 times, the + B section is 40,000 times, the -B section is 35,000 times, When the electronic control device 130 receives the ignition on signal of the vehicle, the electronic control device 130 determines that the degree of gear friction for each section of the + A section is 70%, -B The gear friction of each section is 72% and the gear friction of -B section is 73%.

이와 같이 차량의 주행이 다시 시작됐을 때에 전자 제어 장치(130)는 다수의 조향각 구간별로 랙 앤 피니언 기어(110)의 마찰 정도를 각각 파악하고, 차량의 주행 중에 조향각 센서(120)로부터 수신한 조향각 정보를 통해 랙 앤 피니언 기어(110)의 치합부(116)가 다수의 조향각 구간 중 어느 하나의 조향각 구간에 진입한 것으로 판단하면 위와 같은 방식으로 어느 하나의 조향각 구간에 대한 조향 횟수를 산출 및 누계함과 아울러 어느 하나의 조향각 구간에 대한 구간별 기어 마찰 정도에 따라 기어 마모 보상 전류량을 결정한다. When the vehicle starts to travel again, the electronic control unit 130 grasps the degree of friction of the rack-and-pinion gear 110 for each of a plurality of steering angle sections, and calculates the steering angle received from the steering angle sensor 120 When it is determined through the information that the mating portion 116 of the rack and pinion gear 110 has entered one of the plurality of steering angle sections, the number of steering times for any one of the steering angle sections is calculated and accumulated And the amount of gear wear compensation current is determined according to the degree of gear friction of each section with respect to any one of the steering angle sections.

본 발명의 실시예에서 전자 제어 장치(130)는 기어 마찰 정도에 따른 기어 마모 보상 전류 맵을 기 저장하고, 구간별 기어 마찰 정도에 따른 기어 마모 보상 전류량을 기어 마모 보상 전류 맵에서 결정할 수 있다.In the embodiment of the present invention, the electronic control apparatus 130 may store the gear wear compensation current map according to the degree of gear friction and determine the gear wear compensation current amount according to the gear wear amount per section in the gear wear compensation current map.

어느 하나의 조향각 구간에 대한 기어 마모 보상 전류량을 결정한 전자 제어 장치(130)는 조향각 센서(110)를 포함한 다수의 센서로부터 조향 제어에 필요한 정보를 수신하여 생성한 기본 어시스트 제어 전류량에 기어 마모 보상 전류량을 합산하여 모터 제어 전류를 생성하고, 이를 전동 모터(140)에 공급할 수 있다.The electronic control device 130 determines the amount of gear wear compensation current for any one of the steering angle sections. The electronic control device 130 receives information required for steering control from a plurality of sensors including the steering angle sensor 110, To generate the motor control current, and to supply the motor control current to the electric motor 140.

여기서, 기어 마모 보상 전류 맵은 기어 마찰 정도가 높을수록 기어 마모 보상 전류량이 작고, 기어 마찰 정도가 낮을수록 기어 마모 보상 전류량이 높을 수 있고, 기어 마모 보상 전류량의 극성은 기본 어시스트 제어 전류량의 반대일 수 있다. 다시 말해서, 기어 마찰 정도가 높은 조향각 구간은 기어 마모도가 작은 조향각 구간이고 이 구간에서의 조향감은 차량 출고시의 초기 조향감에 비해 헐거움이 미미하기 때문에 기본 어시스트 제어 전류량과 반대 극성인 기어 마모 보상 전류량을 작게 결정하여 초기 조향감과 맞추고, 기어 마찰 정도가 낮은 조향각 구간은 기어 마모도가 큰 조향각 구간이고 이 구간의 조향감은 차량 출고시의 초기 조향감에 비해 헐거움이 커지기 때문에 기본 어시스트 제어 전류량과 반대 극성인 기어 마모 보상 전류량을 크게 결정, 즉 기어 마찰 정도가 낮은 조향각 구간에서는 모터 제어 전류량을 많이 낮추기 위한 기어 마모 보상 전류량을 결정하여 기존에 헐거움이 큰 조향감을 초기 조향감으로 맞추는 것이다.Here, in the gear wear compensation current map, the gear wear compensation current amount may be high as the gear friction degree is low, the gear wear compensation current amount is low and the gear friction degree is low, and the polarity of the gear wear compensation current amount is opposite to the basic assist control current amount . In other words, the steering angle section having a high degree of gear friction is a steering angle section having a small amount of gear wear, and the steering feeling in this section is less looser than the initial steering feeling at the time of vehicle departure. Therefore, The steering angle section with a low degree of gear friction is a steering angle section with a large gear wear degree and the steering feeling in this section is looser than the initial steering feeling at the time of vehicle departure, The gear wear compensation current amount is determined to be large, that is, in the steering angle section in which the gear friction degree is low, the gear wear compensation current amount for reducing the motor control current amount is determined, and the steering feeling with a large looseness is adjusted to the initial steering feeling.

한편, 랙 앤 피니언 기어(110)의 치합부(116)가 어느 하나의 조향각 구간에서 다른 조향각 구간으로 진입하고, 다른 조향각 구간의 구간별 기어 마찰 정도가 어느 하나의 조향각 구간의 구간별 기어 마찰 정도와 상이하면, 전자 제어 장치(130)는 어느 하나의 조향각 구간에 대한 기어 마모 보상 전류량과 상이한 기어 마모 보상 전류량을 결정하고, 이를 기본 어시스트 제어 전류량에 합산하여 모터 제어 전류를 생성한다.On the other hand, when the mating portion 116 of the rack-and-pinion gear 110 enters a different steering angle section from any one of the steering angle sections and the degree of gear friction of each section of the other steering angle sections is greater than the degree of gear friction The electronic control device 130 determines a gear wear compensation current amount that is different from the gear wear compensation current amount for any one of the steering angle sections and adds it to the basic assist control current amount to generate the motor control current.

위와 같이 본 발명의 실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템(100)은 전자 제어 장치(130)에서 랙 스트로크에 대한 조향각 범위를 다수의 조향각 구간으로 분할하고 조향각 정보를 통해 랙 앤 피니언 기어(100)의 치합부(116)가 다수의 조향각 구간별로 상이하게 진입하는 것을 판단하며, 치합부(116)가 다수의 조향각 구간별로 상이하게 진입하는 횟수를 통해 다수의 조향각 구간별로 상이한 조향 횟수를 산출 및 누계하여 다수의 조향각 구간별로 상이한 구간별 기어 마찰 정도를 파악할 수 있고, 이를 통해 다수의 조향각 구간별로 상이한 기어 마모 보상 전류량을 결정할 수 있기 때문에 차량의 주행 패턴에 따라 부분적으로 상이한 랙 앤 피니언 기어(110)의 마모와 상관없이 랙 스트로크의 전체 구간에 대해 일정한 조향감을 제공할 수 있게 되는 것이다.As described above, the electric power steering system 100 according to the embodiment of the present invention divides the steering angle range for the rack stroke into a plurality of steering angle sections in the electronic control unit 130 and transmits the steering angle range information of the rack and pinion gear 100 It is determined that the mating portions 116 enter differently for each of the plurality of steering angle sections and the different number of steering ratios is calculated and accumulated for each of the plurality of steering angle sections through the number of times that the mating section 116 enters the different steering angle sections differently It is possible to grasp the degree of gear friction of each section according to a plurality of steering angle sections and to determine a different amount of gear wear compensation current for each of a plurality of steering angle sections. Therefore, a part of the rack and pinion gear 110 It is possible to provide a constant steering feeling for the entire section of the rack stroke irrespective of wear.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전자 제어 장치의 구성을 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.6 is a block diagram schematically showing a configuration of an electronic control apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 전자 제어 장치(130)는 부하 비율 산출부(610), 구간별 기어 마찰 정도 파악부(620) 및 보상 전류 결정부(630)를 포함한다.The electronic control unit 130 according to the embodiment of the present invention includes a load ratio calculating unit 610, an interval gear friction grasping unit 620, and a compensation current determining unit 630.

부하 비율 산출부(610)는 차량의 주행시 부하 조건을 랙 앤 피니언 기어(110)의 내구 시험 데이터 측정시의 부하 조건으로 나눈 비율을 산출한다.The load ratio calculating unit 610 calculates the ratio of the load condition at the time of running the vehicle to the load condition at the time of measuring the durability test data of the rack and pinion gear 110.

예를 들어, 차량의 주행시 부하 조건이 내구 시험 데이터 측정시 부하 조건의 50%이면, 부하 비율 산출부(510)는 비율값을 0.5로 산출하는 것이다. 여기서, 부하 비율 산출부(510)는 전동 모터(140)에 공급하는 모터 제어 전류량을 이용하여 차량의 주행시 부하 조건을 추정할 수 있다.For example, if the load condition at the time of running of the vehicle is 50% of the load condition at the time of endurance test data measurement, the load ratio calculating unit 510 calculates the ratio value to 0.5. Here, the load ratio calculating unit 510 can estimate the load condition during traveling of the vehicle using the amount of motor control current supplied to the electric motor 140. [

구간별 기어 마찰 정도 파악부(620)는 랙 앤 피니언 기어(110)의 랙 스트로크에 대한 조향각 범위를 다수의 조향각 구간으로 분할하고, 조향각 센서(120)로부터 수신한 조향각 정보를 통해 랙 앤 피니언 기어(110)의 치합부(116)가 다수의 조향각 구간별로 상이하게 진입하는 것을 확인하고, 치합부(116)가 다수의 조향각 구간별로 상이하게 진입함에 따라 다수의 조향각 구간별로 각각 상이하게 나타나는 구간별 기어 마찰 정도를 각각 파악한다.The gear friction grasping section 620 for each section divides the steering angle range for the rack stroke of the rack and pinion gear 110 into a plurality of steering angle sections and transmits the steering angle information from the steering angle sensor 120 to the rack- It is confirmed that the mating portions 116 of the mating portions 110 are differently entered for each of the plurality of steering angle sections, and as the mating portions 116 enter the different steering angle sections differently, Know the degree of gear friction.

다시 말해서, 구간별 기어 마찰 정도 파악부(620)는 차량의 주행시에 치합부(116)가 다수의 조향각 구간 중 어느 하나의 조향각 구간에 진입한 진입 횟수와 부하 비율 산출부(610)에서 산출한 비율을 곱하여 어느 하나의 조향각 구간에 대한 조향 횟수를 산출하고, 차량의 주행시마다 다수의 조향각 구간 각각에 대해 산출한 조향 횟수를 각각 누계하여 저장하고, 차량의 주행이 다시 시작되면 차량의 이전 주행시까지 누계 저장한 구간별 조향 횟수 누계량에 따라 구간별 기어 마찰 정도를 내구 시험 데이터에서 파악할 수 있다.In other words, the section-specific gear friction grasping portion 620 detects the number of times that the mating portion 116 has entered one of the plurality of steering angle sections during traveling of the vehicle, and the number of times the input portion has been calculated by the load ratio calculating portion 610 And the steering number calculated for each of the plurality of steering angle sections at the time of traveling of the vehicle is accumulated and stored, and when the driving of the vehicle is resumed, The number of times of steerage according to the cumulative accumulated section The degree of gear friction per section can be grasped from the endurance test data according to the cumulative amount.

여기서, 구간별 기어 마찰 정도 파악부(620)는 조향각 센서(120)로부터 수신한 조향각 정보가 다수의 조향각 구간 중에서 어느 하나의 조향각 구간에 해당하는 조향각 범위에 포함되면, 치합부(116)가 어느 하나의 조향각 구간에 진입한 것으로 판단할 수 있다.If the steering angle information received from the steering angle sensor 120 is included in the steering angle range corresponding to one of the plurality of steering angle sections, It can be judged that the vehicle has entered one steering angle section.

보상 전류 결정부(630)는 구간별 기어 마찰 정도에 따라 다수의 조향각 구간별로 각각 상이한 기어 마모 보상 전류량을 결정한다. 여기서, 보상 전류 결정부(530)는 기어 마찰 정도에 따른 기어 마모 보상 전류 맵을 기 저장하고, 구간별 기어 마찰 정도에 따른 기어 마모 보상 전류량을 기어 마모 보상 전류 맵에서 결정할 수 있다.The compensation current determiner 630 determines a different gear wear compensation current amount for each of a plurality of steering angle sections according to the degree of gear friction of each section. Here, the compensation current determination unit 530 may store the gear wear compensation current map according to the degree of gear friction, and determine the gear wear compensation current amount according to the gear wear degree according to the interval in the gear wear compensation current map.

보상 전류 결정부(630)는 어느 하나의 조향각 구간의 구간별 기어 마찰 정도가 높으면 기어 마모 보상 전류량을 작게 결정하고, 어느 하나의 조항갹 구간의 구간별 기어 마찰 정도가 낮으면 기어 마모 보상 전류량을 크게 결정한다.The compensating current determiner 630 determines the amount of gear wear compensation current to be small if the degree of gear friction per section of one of the steering angle sections is high and reduces the amount of compensating current for gear wear when the degree of gear friction per section of one clause & It is decided largely.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전자 제어 장치에서 랙 앤 피니언 기어의 다수의 조향각 구간별로 조향 횟수를 산출 및 누계하는 과정을 나타낸 순서도이다.FIG. 7 is a flowchart illustrating a process of calculating and accumulating the number of times of steering for each of a plurality of steering angle sections of a rack-and-pinion gear in an electronic control apparatus according to an embodiment of the present invention.

차량의 시동이 켜지면, 전자 제어 장치(130)는 차량의 이그니션 온 신호를 수신하고, 운전자의 조향 휠 조작에 따른 조향각 정보를 조향각 센서(120)로부터 수신한다(S710, S720).When the start of the vehicle is turned on, the electronic control unit 130 receives the ignition on signal of the vehicle and receives the steering angle information from the steering angle sensor 120 according to the driver's steering wheel operation (S710, S720).

전자 제어 장치(130)는 조향각 정보를 통해 랙 앤 피니언 기어(110)의 치합부(116)가 랙 앤 피니언 기어(110)의 다수의 조향각 구간 중 어느 하나의 구간에 진입한 것을 판단한다(S730). 여기서, 다수의 조향각 구간은 랙 앤 피니언 기어(110)의 랙 스트로크 구간을 임의의 조향각 범위별로 가상 분할한 다수의 구간을 의미하고, 전자 제어 장치(130)는 조향각 센서(120)로부터 수신한 조향각 정보가 도 3과 같이 조향각 범위별로 나눈 다수의 조향각 구간 중에서 어느 하나의 조향각 구간에 해당하는 조향각 범위에 포함되면, 랙 앤 피니언 기어(110)의 치합부(116)가 어느 하나의 조향각 구간에 진입한 것으로 판단할 수 있다.The electronic control unit 130 determines through the steering angle information that the mating portion 116 of the rack and pinion gear 110 has entered any one of a plurality of steering angle sections of the rack and pinion gear 110 (S730 ). Here, the plurality of steering angle sections refer to a plurality of sections obtained by virtually dividing the rack stroke section of the rack-and-pinion gear 110 by arbitrary steering angle ranges, and the electronic control apparatus 130 refers to the steering angle range received from the steering angle sensor 120 When the information is included in the steering angle range corresponding to any one of the plurality of steering angle sections divided by the steering angle range as shown in FIG. 3, the mating section 116 of the rack and pinion gear 110 enters the one of the steering angle sections As shown in FIG.

상기와 같이 조향각 정보를 통해 치합부(116)가 어느 하나의 조향각 구간에 진입한 것으로 판단한 전자 제어 장치(130)는 차량의 주행시 부하 조건을 내구 시험 데이터 측정시의 부하 조건으로 나눈 비율과 치합부(116)가 다수의 조향각 구간 중 어느 하나의 조향각 구간에 진입한 진입 횟수를 곱하여 어느 하나의 조향각 구간에 대한 조향 횟수를 산출 및 누계하여 저장한다(S740).The electronic control unit 130 determines that the mating portion 116 has entered one of the steering angle sections through the steering angle information as described above. The ratio of the load condition at the time of running of the vehicle to the load condition at the time of the durability test data measurement, (Step S740). The number of steerings for any one of the plurality of steer angle sections is calculated and stored by multiplying the number of times the steer angle section 116 enters one of the plurality of steer angle sections.

전자 제어 장치(130)는 상기 단계 S720 내지 S740 과정을 차량의 시동이 꺼질 때까지 반복하여 조향각 구간 각각에 대한 조향 횟수를 누계하여 저장한다(S750). 예를 들어, 차량의 주행시, 조향각이 -21°인 조향각 정보를 통해 전자 제어 장치(130)가 도 3과 같이 -B 구간에 치합부(116)가 진입한 것으로 판단하고, 치합부(116)가 -B 구간에 진입시의 부하 조건이 내구 시험 데이터 측정시 부하 조건의 50%이면, 전자 제어 장치(130)는 1×50/100=0.5회로 조향 횟수를 산출하고, -B 구간의 조향 횟수의 이전 누계량이 35,000회일때에 전자 제어 장치(130)는 산출한 조향 횟수인 0.5회를 이전 누계량에 누계하여 -B 구간의 조향 횟수 누계량을 35,000.5회로 업데이트한다.The electronic controller 130 repeats steps S720 to S740 until the start of the vehicle is turned off, and stores the total number of steering times for each of the steering angle sections (S750). For example, when the vehicle is traveling, the electronic control unit 130 determines that the mating portion 116 enters the -B section as shown in Fig. 3 through the steering angle information having the steering angle of -21 °, If the load condition at the time of entering the -B section is 50% of the load condition at the time of the endurance test data measurement, the electronic control device 130 calculates the number of steering times of 1 × 50/100 = 0.5 circuits, When the previous accumulation amount is 35,000 times, the electronic control device 130 updates the steering amount accumulation amount in the -B section by 35,000.5 times by adding the calculated number of steering times of 0.5 times to the previous accumulation amount.

전자 제어 장치(130)는 위와 같은 과정을 통해 차량의 주행시마다 랙 앤 피니언 기어(110)의 다수의 조향각 구간별로 조향 횟수를 각각 산출 및 누계하여 저장한다.The electronic control unit 130 calculates, accumulates, and stores the number of steering times for each of a plurality of steering angle sections of the rack-and-pinion gear 110 every time the vehicle is traveling through the above process.

이와 동시에 전자 제어 장치(130)는 도 8과 같은 과정을 통해 기어 마모 보상 전류량을 결정하고, 이를 기본 어시스트 제어 전류량에 합산한 모터 제어 전류를 생성하여 전동 모터(140)에 공급한다.At the same time, the electronic control unit 130 determines the amount of gear wear compensation current through the procedure shown in FIG. 8, and generates a motor control current which is added to the basic assist control current to supply to the electric motor 140.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템에서 랙 앤 피니언 기어의 기어 마모 보상 전류량을 결정하는 과정을 나타낸 순서도이다.FIG. 8 is a flowchart illustrating a process of determining a gear wear compensation current amount of a rack-and-pinion gear in an electric power steering system according to an embodiment of the present invention.

차량의 시동이 켜지면, 전자 제어 장치(130)는 차량의 이그니션 온 신호를 수신하고, 도 7과 같은 과정을 통해 차량의 이전 주행시까지 다수의 조향각 구간별로 각각 누계한 구간별 조향 횟수 누계량에 따라 구간별 기어 마찰 정도를 내구 시험 데이터에서 파악한다(S820).When the start of the vehicle is turned on, the electronic control unit 130 receives the ignition-on signal of the vehicle and, through the procedure shown in FIG. 7, calculates the steering- And the degree of gear friction according to the section is grasped in the durability test data (S820).

전자 제어 장치(130)는 차량의 주행 중에 조향각 센서(120)로부터 수신한 조향각 정보를 통해 랙 앤 피니언 기어(110)의 치합부(116)가 다수의 조향각 구간 중 어느 하나의 조향각 구간에 진입한 것으로 판단하면 어느 하나의 조향각 구간에 대한 구간별 기어 마찰 정도에 따라 기어 마모 보상 전류량을 결정한다(S830, S840, S850). 여기서, 전자 제어 장치(130)는 기어 마찰 정도에 따른 기어 마모 보상 전류 맵을 기 저장하고, 구간별 기어 마찰 정도에 따른 기어 마모 보상 전류량을 기어 마모 보상 전류 맵에서 결정할 수 있다.The electronic control unit 130 determines whether the mating portion 116 of the rack and pinion gear 110 enters one of the plurality of steering angle sections through the steering angle information received from the steering angle sensor 120 during traveling of the vehicle The gear wear compensation current amount is determined according to the degree of gear friction of each section with respect to any one of the steering angle sections (S830, S840, S850). Here, the electronic control unit 130 may store the gear wear compensation current map according to the degree of gear friction, and determine the gear wear compensation current amount according to the degree of gear friction according to the interval in the gear wear compensation current map.

어느 하나의 조향각 구간에 대한 기어 마모 보상 전류량을 결정한 전자 제어 장치(130)는 조향각 센서(110)를 포함한 다수의 센서로부터 조향 제어에 필요한 정보를 수신하여 생성한 기본 어시스트 제어 전류량에 상기 단계 S850에서 결정한 기어 마모 보상 전류량을 합산하여 모터 제어 전류를 생성하고, 이를 전동 모터(140)에 공급한다(S860).The electronic control unit 130 determines the amount of gear wear compensation current for any one of the steering angle intervals. The electronic control unit 130 receives information required for steering control from a plurality of sensors including the steering angle sensor 110, The determined gear wear compensation current amounts are summed to generate a motor control current and supplied to the electric motor 140 (S860).

전자 제어 장치(130)는 상기 단계 S830 내지 S860 과정을 차량의 시동이 꺼질 때까지 반복 수행하여 차량의 주행 패턴에 따라 부분적으로 상이한 랙 앤 피니언 기어(110)의 마모와 상관없이 랙 스트로크의 전체 구간에 대해 일정한 조향감을 제공한다.The electronic control unit 130 repeatedly performs the above steps S830 to S860 until the start of the vehicle is turned off so that the entire section of the rack stroke, regardless of the wear of the partially different rack-pinion gear 110, To provide a steady sense of steering.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. That is, within the scope of the present invention, all of the components may be selectively coupled to one or more of them. The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

Claims (13)

피니언 기어와 랙 기어가 치합된 치합부를 포함하는 랙 앤 피니언 기어;
조향 휠의 조향각을 포함한 조향각 정보를 생성하는 조향각 센서;
상기 랙 앤 피니언 기어의 랙 스트로크에 대한 조향각 범위를 다수의 조향각 구간으로 분할하고, 상기 조향각 정보를 통해 상기 치합부가 상기 다수의 조향각 구간별로 상이하게 진입하는 것을 확인하고, 상기 치합부가 상기 다수의 조향각 구간별로 상이하게 진입함에 따라 상기 다수의 조향각 구간별로 각각 상이하게 나타나는 구간별 기어 마찰 정도를 각각 파악하고, 상기 구간별 기어 마찰 정도에 따라 상기 다수의 조향각 구간별로 각각 상이한 기어 마모 보상 전류량을 결정하는 전자 제어 장치
를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 시스템.A rack-and-pinion gear including a pinion gear and a rack gear;
A steering angle sensor for generating steering angle information including a steering angle of the steering wheel;
Pinion gear to a rack stroke of the rack and pinion gear is divided into a plurality of steering angle sections to confirm that the mating section enters the steering angle section differently for the plurality of steering angle sections through the steering angle information, And the gear wear compensation amount of each of the plurality of steering angle sections is determined according to the degree of gear friction of each section. An electronic control device
And an electric power steering system for steering the electric power steering system. 제 1 항에 있어서,
상기 전자 제어 장치는 상기 랙 앤 피니언 기어의 내구 시험 데이터를 이용하여 상기 구간별 기어 마찰 정도를 파악하는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the electronic control device grasps the degree of gear friction of each section using dura test data of the rack and pinion gear. 제 2 항에 있어서,
상기 전자 제어 장치는 차량의 주행시 부하 조건을 상기 내구 시험 데이터 측정시의 부하 조건으로 나눈 비율과 상기 차량의 주행시에 상기 치합부가 상기 다수의 조향각 구간 중 어느 하나의 조향각 구간에 진입한 진입 횟수를 곱하여 상기 어느 하나의 조향각 구간에 대한 조향 횟수를 산출하는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 시스템.3. The method of claim 2,
Wherein the electronic control unit calculates a ratio of a load condition at the time of driving the vehicle to a load condition at the time of measuring the durability test data and a number of times the mating unit enters one of the plurality of steering angle sections at the time of traveling of the vehicle And calculates a steering frequency for one of the steering angle sections. 제 3 항에 있어서,
상기 전자 제어 장치는 상기 차량의 주행시마다 상기 다수의 조향각 구간 각각에 대해 산출한 조향 횟수를 각각 누계하여 저장하고, 상기 차량의 주행이 시작되면 상기 차량의 이전 주행시까지 상기 다수의 조향각 구간 각각에 대해 누계 저장한 구간별 조향 횟수 누계량에 따라 상기 구간별 기어 마찰 정도를 상기 내구 시험 데이터에서 파악하는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 시스템.The method of claim 3,
Wherein the electronic control unit accumulates and stores the number of steering times calculated for each of the plurality of steering angle sections at each time of driving of the vehicle and stores the accumulated number of steering times for each of the plurality of steering angle sections Wherein the degree of gear friction of each section is grasped in the durability test data according to a number of times of steering number of times accumulated for each section stored cumulatively. 제 1 항에 있어서,
상기 전자 제어 장치는 기어 마찰 정도에 따른 기어 마모 보상 전류 맵을 기저장하고, 상기 구간별 기어 마찰 정도에 따른 상기 기어 마모 보상 전류량을 상기 보상 전류 맵에서 결정하는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the electronic control unit stores the gear wear compensation current map according to the degree of gear friction and determines the gear wear compensation current amount according to the degree of gear friction per section in the compensation current map. 제 1 항에 있어서,
상기 전자 제어 장치는 상기 조향각 정보가 상기 다수의 조향각 구간 중에서 어느 하나의 조향각 구간에 해당하는 조향각 범위에 포함되면, 상기 치합부가 상기 어느 하나의 조향각 구간에 진입한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the electronic control unit determines that the mating portion has entered the one of the plurality of steering angle sections when the steering angle information is included in the steering angle range corresponding to any one of the plurality of steering angle sections. Power steering system. 차량의 주행시 부하 조건을 랙 앤 피니언 기어의 내구 시험 데이터 측정시의 부하 조건으로 나눈 비율을 산출하는 부하 비율 산출부;
상기 랙 앤 피니언 기어의 랙 스트로크에 대한 조향각 범위를 다수의 조향각 구간으로 분할하고, 조향각 센서로부터 수신한 조향각 정보를 통해 상기 랙 앤 피니언 기어의 치합부가 상기 다수의 조향각 구간별로 상이하게 진입하는 것을 확인하고, 상기 치합부가 상기 다수의 조향각 구간별로 상이하게 진입함에 따라 상기 다수의 조향각 구간별로 각각 상이하게 나타나는 구간별 기어 마찰 정도를 각각 파악하는 구간별 기어 마찰 정도 파악부; 및
상기 구간별 기어 마찰 정도에 따라 상기 다수의 조향각 구간별로 각각 상이한 기어 마모 보상 전류량을 결정하는 보상 전류 결정부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.A load ratio calculating unit for calculating a ratio of a load condition at the time of running the vehicle to a load condition at the time of measuring endurance test data of the rack and pinion gear;
Wherein a range of the steering angle for the rack stroke of the rack and pinion gear is divided into a plurality of steering angle sections and that the mating portions of the rack and pinion gears enter the steering angle sections differently for the plurality of steering angle sections through the steering angle information received from the steering angle sensor And a gear friction grasping unit for grasping the degree of gear friction for each of the plurality of steering angle sections as the grasping part is differently entered into the plurality of steering angle sections. And
A compensation current determination unit for determining a gear wear compensation current amount that is different for each of the plurality of steering angle intervals according to the degree of gear friction per section,
And an electronic control unit. 제 7 항에 있어서,
상기 구간별 기어 마찰 정도 파악부는 상기 차량의 주행시에 상기 치합부가 상기 다수의 조향각 구간 중 어느 하나의 조향각 구간에 진입한 진입 횟수와 상기 비율을 곱하여 상기 어느 하나의 조향각 구간에 대한 조향 횟수를 산출하고, 상기 차량의 주행시마다 상기 다수의 조향각 구간 각각에 대해 산출한 조향 횟수를 각각 누계하여 저장하고, 상기 차량의 주행이 시작되면 상기 차량의 이전 주행시까지 상기 다수의 조향각 구간 각각에 대해 누계 저장한 구간별 조향 횟수 누계량에 따라 상기 구간별 기어 마찰 정도를 상기 내구 시험 데이터에서 파악하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.8. The method of claim 7,
Wherein the gear friction angle determination unit for each section calculates the number of steering times for any one of the plurality of steering angle sections by multiplying the number of times the matching section enters one of the plurality of steering angle sections during the running of the vehicle, And accumulating and storing the number of steering times calculated for each of the plurality of steering angle sections at the time of traveling of the vehicle and storing the accumulated number of steering angle sections for each of the plurality of steering angle sections until the vehicle starts running And the degree of gear friction of each section is grasped in the durability test data according to the number of times of steering number of times of each steering. 제 7 항에 있어서,
상기 구간별 기어 마찰 정도 파악부는 상기 조향각 정보가 상기 다수의 조향각 구간 중에서 어느 하나의 조향각 구간에 해당하는 조향각 범위에 포함되면, 상기 치합부가 상기 어느 하나의 조향각 구간에 진입한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.8. The method of claim 7,
And the gear friction angle determination unit for each section determines that the mating unit enters the one of the plurality of steering angle sections when the steering angle information is included in the steering angle range corresponding to one of the plurality of steering angle sections. . 전자 제어 장치가 랙 앤 피니언 기어의 마모에 따른 보상 전류를 결정하는 방법에 있어서,
차량의 시동이 켜지면, 조향각 센서로부터 조향각 정보를 수신하는 조향각 정보 수신 단계;
상기 조향각 정보를 통해 상기 랙 앤 피니언 기어의 치합부가 상기 랙 앤 피니언 기어의 다수의 조향각 구간 중 어느 하나의 구간에 진입한 것을 판단하는 치합부 진입 판단 단계;
상기 랙 앤 피니언 기어의 내구 시험 데이터를 이용하여 상기 어느 하나의 조향각 구간에 대한 조향 횟수를 산출 및 누계하여 저장하는 조향 횟수 누계 단계;
상기 차량의 시동이 꺼진 후에 상기 차량의 시동이 다시 켜지는 재시동 단계;
상기 다수의 조향각 구간별로 조향 횟수를 각각 누계한 구간별 조향 횟수 누계량에 따라 구간별 기어 마찰 정도를 상기 내구 시험 데이터에서 파악하는 구간별 기어 마찰 정도 파악 단계; 및
상기 차량의 주행 중에 상기 조향각 정보를 통해 상기 치합부가 상기 어느 하나의 구간에 진입한 것으로 판단하면, 상기 어느 하나의 구간에 대한 구간별 기어 마찰 정도에 따라 기어 마모 보상 전류량을 결정하는 기어 마모 보상 전류량 결정 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 랙 앤 피니언 기어의 마모에 따른 보상 전류 결정 방법.CLAIMS 1. A method for an electronic control device to determine a compensation current due to wear of a rack and pinion gear,
A steering angle information receiving step of receiving steering angle information from a steering angle sensor when the vehicle is turned on;
Determining whether or not the mating portion of the rack and pinion gear has entered any one of a plurality of steering angle sections of the rack and pinion gear through the steering angle information;
A steering number accumulating step of calculating, accumulating, and storing the number of steering times for any one of the steering angle sections using the durability test data of the rack and pinion gear;
A restarting step of restarting the vehicle after the start of the vehicle is turned off;
A step of grasping the degree of gear friction according to each section in which the degree of gear friction per section is grasped in the durability test data according to the number of times of steerings of the number of times of steering integrated in each of the plurality of steering angle sections; And
A gear wear compensation unit which determines an amount of gear wear compensation current according to a degree of gear friction of each section with respect to any one of the sections, when it is determined that the mating unit has entered the one section through the steering angle information during running of the vehicle Current amount determination step
And determining a compensation current according to wear of the rack-and-pinion gear. 제 10 항에 있어서,
상기 다수의 조향각 구간은 상기 랙 앤 피니언 기어의 랙 스트로크 구간을 임의의 조향각 범위별로 가상 분할한 다수의 구간인 것을 특징으로 하는 랙 앤 피니언 기어의 마모에 따른 보상 전류 결정 방법.11. The method of claim 10,
Wherein the plurality of steering angle sections are a plurality of intervals obtained by virtually dividing a rack stroke section of the rack and pinion gear by an arbitrary steering angle range. 제 11 항에 있어서,
상기 전자 제어 장치는 상기 조향각 정보가 상기 다수의 조향각 구간 중에서 상기 어느 하나의 조향각 구간에 해당하는 조향각 범위에 포함되면, 상기 치합부가 상기 어느 하나의 조향각 구간에 진입한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 랙 앤 피니언 기어의 마모에 따른 보상 전류 결정 방법.12. The method of claim 11,
Wherein the electronic control unit determines that the mating portion has entered any one of the plurality of steering angle sections when the steering angle information is included in the steering angle range corresponding to any one of the plurality of steering angle sections. Determination of Compensation Currents due to Wear of Rack and Pinion Gears. 제 10 항에 있어서, 상기 조향 횟수 누계 단계에서
상기 전자 제어 장치는 상기 차량의 주행시 부하 조건을 상기 내구 시험 데이터 측정시의 부하 조건으로 나눈 비율과 상기 치합부가 상기 어느 하나의 조향각 구간에 진입한 진입 횟수를 곱하여 상기 어느 하나의 조향각 구간에 대한 상기 조향 횟수를 산출 및 누계하는 것을 특징으로 하는 랙 앤 피니언 기어의 마모에 따른 보상 전류 결정 방법.11. The method according to claim 10, wherein in the steering number accumulating step
Wherein the electronic control apparatus multiplies the ratio of the load condition at the time of running of the vehicle by the load condition at the time of the durability test data measurement and the number of times of entering the one of the steering angle sections, And calculating and accumulating the number of times of steerings of the rack and pinion gear.
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