KR101954762B1 - 전동 어시스트 조향 시스템의 모터 제어 방법 및 장치 - Google Patents

전동 어시스트 조향 시스템의 모터 제어 방법 및 장치 Download PDF

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박세정
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Abstract

전동 어시스트 조향 시스템의 모터를 제어하기 위한 조향 어시스트 토크 산출 방법은, 인가 조향 토크 중 저역 통과 토크를 기초로 저주파 어시스트 토크를 산출하는 단계, 상기 인가 조향 토크 중 고역 통과 토크를 기초로 고주파 어시스트 토크를 산출하는 단계, 그리고 상기 저주파 어시스트 토크와 상기 고주파 어시스트 토크의 합에 의해 상기 조향 어시스트 토크를 산출하는 단계를 포함한다. 상기 고주파 어시스트 토크를 산출하는 단계는 상기 고역 통과 토크와 차속을 이용하여 기본 고주파 어시스트 게인을 산출하는 단계, 상기 고역 통과 토크의 변화 값과 미리 설정된 상한 기준 변화 값 및 미리 설정된 하한 기준 변화 값의 크기 관계에 따라 상기 기본 고주파 어시스트 게인을 증가, 감소 또는 유지하여 보정 고주파 어시스트 게인을 산출하는 단계, 상기 보정 고주파 어시스트 게인에 의해 산출되는 보정 고주파 어시스트 토크에 대한 상기 저주파 어시스트 토크의 비가 미리 설정된 상한 값과 미리 설정된 하한 값 사이의 범위를 벗어나는지 여부에 따라 상기 보정 고주파 어시스트 게인 또는 상기 미리 설정된 상한 값 또는 하한 값에 해당하는 경계 고주파 어시스트 게인을 최종 고주파 어시스트 게인으로 설정하는 단계, 그리고 상기 최종 고주파 어시스트 게인과 상기 고역 통과 토크의 곱으로 상기 고주파 어시스트 토크를 설정하는 단계를 포함한다.

Description

전동 어시스트 조향 시스템의 모터 제어 방법 및 장치{Method and apparatus for controlling electric motor of electric assist steering system}
본 발명은 차량의 전동 어시스트 조향 시스템의 모터 제어 방법에 관한 것이며, 더 구체적으로 모터 제어를 위한 고주파 어시스트 성분의 결정에 관한 것이다.
전동 어시스트 조향 시스템은 전기 모터의 힘을 이용하여 운전자의 조향력을 보조하는 조향 어시스트 토크를 제공하는 장치이며, 최근에 차량의 조향 장치에 널리 사용되고 있다.
전동 어시스트 조향 시스템은 조향 어시스트 토크를 결정하기 위한 여러 알고리즘을 포함하며, 운전자에 의해 입력된 조향 토크, 그리고 차속 등의 파라미터에 기초하여 적당한 조향 어시스트 토크를 결정하고 그에 따라 모터를 구동하기 위한 전압 신호를 출력한다.
통상적으로, 조향 토크는 조향 토크는 차속에 따라 미리 정해진 차단 주파수(cut-off frequency)에 의해 저주파 조향 토크와 고주파 조향 토크로 나누어지며, 저주파 조향 토크와 고주파 조향 토크는 저주파 어시스트 회로와 고주파 어시스트 회로에 의해 저주파 어시스트 토크 및 고주파 어시스트 토크로 산출된다. 이때, 저주파 어시스트 토크는 차량의 속도 별로 조향 어시스트를 결정하는 메인 출력을 형성하며, 고주파 어시스트 토크는 시스템의 응답성과 관련된 것으로 격한 조향 시나 급격한 코너링 시에 시스템의 응답성을 높여서 운전자의 조향을 돕고 일관된 조향감을 유지할 수 있게 한다.
여기서, 고주파 어시스트 토크는 고주파 조향 토크와 고주파 어시스트 게인에 의해 산출되며, 고주파 어시스트 게인은 통상적으로 차량 속도와 입력된 주파수 크기에 의해 결정된다. 고주파 어시스트 게인이 빠른 응답성을 확보하는 것에 치우쳐 결정되거나 안정적 조향감을 달성하는 하는 것에 치우쳐 결정되는 경우, 조향감 또는 성능의 일관성이 저해되고 그에 의해 전체적인 시스템 성능 저하를 유발한다.
미국 공개특허 US2010/0198461 (공개일: 2010년 08월 05일)
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 고주파 어시스트 게인에 의한 조향 어시스트의 빠른 응답성 및 안정성을 확보하면서도 조향감과 성능의 일관성을 유지하고 전체적인 성능의 저하를 방지할 수 있는 조향 어시스트 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 전동 어시스트 조향 시스템의 모터를 제어하는 모터 제어 방법은, 감지된 인가 조향 토크 신호와 차속을 이용하여 대역 통과 필터에 의해 저역 통과 토크 신호와 고역 통과 토크 신호를 각각 생성하는 단계, 상기 저역 통과 토크 신호와 상기 차속을 이용하여 저주파 어시스트 토크 신호를 생성하는 단계, 상기 고역 통과 토크 신호와 상기 차속을 이용하여 고주파 어시스트 토크 신호를 생성하는 단계, 상기 저주파 어시스트 토크 신호와 상기 고주파 어시스트 토크 신호의 합을 이용하여 토크 명령 신호를 생성하는 단계, 그리고 상기 토크 명령 신호를 이용하여 상기 모터를 구동하기 위한 출력 신호를 생성하는 단계를 포함한다. 상기 고주파 어시스트 토크 신호를 생성하는 단계는 상기 고역 통과 토크 신호와 상기 차속에 따라 기본 고주파 어시스트 토크 신호를 산출하는 단계, 상기 고역 통과 토크 신호의 변화 값과 미리 정해진 상한 변화 값 및 하한 변화 값과의 크기 비교에 따라 상기 기본 고주파 어시스트 게인을 보정하여 보정 고주파 어시스트 게인을 산출하는 단계, 상기 보정된 고주파 어시스트 게인에 의해 산출된 보정 고주파 어시스트 토크에 대한 상기 저주파 어시스트 토크의 어시스트 토크 비가 미리 설정된 경계 범위를 벗어나는지를 판단하는 단계, 상기 어시스트 토크 비가 상기 미리 설정된 경계 범위 내에 있는 경우 상기 보정 고주파 어시스트 게인을 상기 고주파 어시스트 게인으로 설정하고 상기 어시스트 토크 비가 상기 미리 설정된 경계 범위를 벗어나는 경우 상기 경계 범위를 이루는 상한 및 하한 값에 해당하는 경계 고주파 어시스트 게인을 상기 고주파 어시스트 게인으로 설정하는 단계, 그리고 상기 고주파 어시스트 게인과 상기 고역 통과 토크 신호의 곱으로 상기 고주파 어시스트 토크 신호를 산출하는 단계를 포함한다.
상기 보정 고주파 어시스트 게인을 산출하는 단계에서, 상기 고역 통과 토크 신호의 변화 값이 상기 미리 정해진 하한 기준 변화 값보다 작은 경우 상기 기본 고주파 어시스트 게인을 감소시켜 상기 보정 고주파 어시스트 게인을 산출하고, 상기 고역 통과 토크 신호의 변화 값이 상기 미리 정해진 상한 기준 변화 값보다 큰 않은 경우 상기 기본 고주파 어시스트 게인을 증가시켜 상기 보정 고주파 어시스트 게인을 산출하며, 상기 고역 통과 토크 신호의 변화 값이 상기 상한 기준 변화 값과 상기 하한 기준 변화 값 사이인 경우 상기 기본 고주파 어시스트 게인을 상기 보정 고주파 어시스트 게인으로 유지할 수 있다.
상기 최종 고주파 어시스트 게인을 설정하는 단계에서, 상기 비가 상기 미리 설정된 상한 값과 상기 미리 설정된 하한 값 사이인 경우 상기 보정 고주파 어시스트 게인을 상기 최종 고주파 어시스트 게인으로 설정하고, 상기 비가 상기 미리 설정된 상한 값보다 큰 경우 상기 미리 설정된 상한 값에 해당하는 상한 경계 고주파 어시스트 게인을 상기 최종 고주파 어시스트 게인으로 설정하며, 상기 비가 상기 미리 설정된 하한 값보다 작은 경우 상기 미리 설정된 하한 값에 해당하는 하한 경계 고주파 어시스트 게인을 상기 최종 고주파 어시스트 게인으로 설정할 수 있다.
상기 상한 경계 고주파 어시스트 게인은 상기 저주파 어시스트 토크를 상기 상한 값으로 나눈 값인 고주파 어시스트 토크를 상기 고역 통과 토크로 나눈 값으로 산출될 수 있고, 상기 하한 경계 고주파 어시스트 게인은 상기 저주파 어시스트 토크를 상기 하한 값으로 나눈 값인 고주파 어시스트 토크를 상기 고역 통과 토크로 나눈 값을 산출될 수 있다.
상기 보정 고주파 어시스트 게인은 차속에 따라 미리 설정되어 있는 고주파 어시스트 게인 커브의 형상을 유지하는 범위에서 설정될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 전동 조향 시스템의 모터를 제어하기 위한 모터 제어 장치는 인가 토크를 나타내는 인가 토크 신호를 감지하는 토크 센서, 상기 감지된 인가 토크 신호와 차속을 이용하여 저역 통과 토크 신호와 고역 통과 토크 신호를 각각 생성하는 대역 통과 필터, 상기 저역 통과 토크 신호와 상기 차속을 이용하여 저주파 어시스트 토크 신호를 생성하는 저주파 어시스트 회로, 상기 고역 통과 토크 신호와 상기 차속을 이용하여 고주파 어시스트 토크 신호를 생성하는 고주파 어시스트 회로, 상기 저주파 어시스트 토크 신호와 상기 고주파 어시스트 토크 신호를 합산하여 토크 어시스트 신호를 생성하는 합산기, 그리고 상기 토크 어시스트 신호를 이용하여 토크 명령 신호를 생성하는 가변 노치 필터를 포함한다. 상기 고주파 어시스트 회로는 상기 고역 통과 토크 신호와 상기 차속에 따라 기본 고주파 어시스트 토크 신호를 산출하는 단계, 상기 고역 통과 토크 신호의 변화 값과 미리 정해진 상한 변화 값 및 하한 변화 값과의 크기 비교에 따라 상기 기본 고주파 어시스트 게인을 보정하여 보정 고주파 어시스트 게인을 산출하는 단계, 상기 보정된 고주파 어시스트 게인에 의해 산출된 보정 고주파 어시스트 토크에 대한 상기 저주파 어시스트 토크의 어시스트 토크 비가 미리 설정된 경계 범위를 벗어나는지를 판단하는 단계, 상기 어시스트 토크 비가 상기 미리 설정된 경계 범위 내에 있는 경우 상기 보정 고주파 어시스트 게인을 상기 고주파 어시스트 게인으로 설정하고 상기 어시스트 토크 비가 상기 미리 설정된 경계 범위를 벗어나는 경우 상기 경계 범위를 이루는 상한 및 하한 값에 해당하는 경계 고주파 어시스트 게인을 상기 고주파 어시스트 게인으로 설정하는 단계, 그리고 상기 고주파 어시스트 게인과 상기 고역 통과 토크 신호의 곱으로 상기 고주파 어시스트 토크 신호를 산출하는 단계를 수행하도록 구성된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 전동 어시스트 조향 시스템의 모터를 제어하기 위한 조향 어시스트 토크 산출 방법은, 인가 조향 토크 중 저역 통과 토크를 기초로 저주파 어시스트 토크를 산출하는 단계, 상기 인가 조향 토크 중 고역 통과 토크를 기초로 고주파 어시스트 토크를 산출하는 단계, 그리고 상기 저주파 어시스트 토크와 상기 고주파 어시스트 토크의 합에 의해 상기 조향 어시스트 토크를 산출하는 단계를 포함한다. 상기 고주파 어시스트 토크를 산출하는 단계는 상기 고역 통과 토크와 차속을 이용하여 기본 고주파 어시스트 게인을 산출하는 단계, 상기 고역 통과 토크의 변화 값과 미리 설정된 상한 기준 변화 값 및 미리 설정된 하한 기준 변화 값의 크기 관계에 따라 상기 기본 고주파 어시스트 게인을 증가, 감소 또는 유지하여 보정 고주파 어시스트 게인을 산출하는 단계, 상기 보정 고주파 어시스트 게인에 의해 산출되는 보정 고주파 어시스트 토크에 대한 상기 저주파 어시스트 토크의 비가 미리 설정된 상한 값과 미리 설정된 하한 값 사이의 범위를 벗어나는지 여부에 따라 상기 보정 고주파 어시스트 게인 또는 상기 미리 설정된 상한 값 또는 하한 값에 해당하는 경계 고주파 어시스트 게인을 최종 고주파 어시스트 게인으로 설정하는 단계, 그리고 상기 최종 고주파 어시스트 게인과 상기 고역 통과 토크의 곱으로 상기 고주파 어시스트 토크를 설정하는 단계를 포함한다.
상기 보정 고주파 어시스트 게인을 산출하는 단계에서, 상기 고역 통과 토크의 변화 값이 상기 미리 설정된 상한 기준 변화 값보다 큰 경우 상기 기본 고주파 어시스트 게인을 증가시켜 상기 보정 고주파 어시스트 게인을 산출하고, 상기 고역 통과 토크의 변화 값이 상기 미리 설정된 하한 기준 변화 값보다 작은 경우 상기 기본 고주파 어시스트 게인을 감소시켜 상기 보정 고주파 어시스트 게인을 산출하며, 상기 고역 통과 토크의 변화 값이 상기 미리 설정된 상한 기준 변화 값과 하한 기준 변화 값 사이인 경우 상기 기본 고주파 어시스트 게인을 상기 보정 고주파 어시스트 게인으로 유지할 수 있다.
상기 최종 고주파 어시스트 게인을 설정하는 단계에서, 상기 비가 상기 미리 설정된 상한 값과 상기 미리 설정된 하한 값 사이인 경우 상기 보정 고주파 어시스트 게인을 상기 최종 고주파 어시스트 게인으로 설정하고, 상기 비가 상기 미리 설정된 상한 값보다 큰 경우 상기 미리 설정된 상한 값에 해당하는 상한 경계 고주파 어시스트 게인을 상기 최종 고주파 어시스트 게인으로 설정하며, 상기 비가 상기 미리 설정된 하한 값보다 작은 경우 상기 미리 설정된 하한 값에 해당하는 하한 경계 고주파 어시스트 게인을 상기 최종 고주파 어시스트 게인으로 설정할 수 있다.
상기 상한 경계 고주파 어시스트 게인은 상기 저주파 어시스트 토크를 상기 상한 값으로 나눈 값인 고주파 어시스트 토크를 상기 고역 통과 토크로 나눈 값으로 산출될 수 있고, 상기 하한 경계 고주파 어시스트 게인은 상기 저주파 어시스트 토크를 상기 하한 값으로 나눈 값인 고주파 어시스트 토크를 상기 고역 통과 토크로 나눈 값을 산출될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 전동 어시스트 조향 시스템의 모터를 제어하기 위한 조향 어시스트 토크를 산출 장치는, 인가 조향 토크 중 저역 통과 토크를 기초로 저주파 어시스트 토크를 산출하는 저주파 어시스트 토크 회로, 상기 인가 조향 토크 중 고역 통과 토크를 기초로 고주파 어시스트 토크를 산출하는 고주파 어시스트 토크 회로, 그리고 상기 저주파 어시스트 토크와 상기 고주파 어시스트 토크의 합에 의해 상기 조향 어시스트 토크를 산출하는 합산기를 포함한다. 상기 고주파 어시스트 토크 회로는 상기 고역 통과 토크와 차속을 이용하여 기본 고주파 어시스트 게인을 산출하는 단계, 상기 고역 통과 토크의 변화 값과 미리 설정된 상한 기준 변화 값 및 미리 설정된 하한 기준 변화 값의 크기 관계에 따라 상기 기본 고주파 어시스트 게인을 증가, 감소 또는 유지하여 보정 고주파 어시스트 게인을 산출하는 단계, 상기 보정 고주파 어시스트 게인에 의해 산출되는 보정 고주파 어시스트 토크에 대한 상기 저주파 어시스트 토크의 비가 미리 설정된 상한 값과 미리 설정된 하한 값 사이의 범위를 벗어나는지 여부에 따라 상기 보정 고주파 어시스트 게인 또는 상기 미리 설정된 상한 값 또는 하한 값에 해당하는 경계 고주파 어시스트 게인을 최종 고주파 어시스트 게인으로 설정하는 단계, 그리고 상기 최종 고주파 어시스트 게인과 상기 고역 통과 토크의 곱으로 상기 고주파 어시스트 토크를 설정하는 단계를 수행하도록 구성된다.
본 발명에 의하면, 고주파 어시스트 게인의 보정을 통해 조향 시스템의 응답성 및 안정성을 향상시킬 수 있다. 나아가, 고주파 어시스트 게인의 보정 범위를 제한함으로써 고주파 어시스트 게인의 보정에 의해 공진주파수가 지나치게 변경되어 시스템의 안정성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 모터 제어 방법이 적용될 수 있는 전동 어시스트 조향 시스템을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전동 어시스트 조향 시스템의 모터 제어 방법에서 토크 제어 알고리즘을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전동 어시스트 조향 시스템의 어시스트 토크 산출 방법에 따른 고주파 어시스트 토크의 산출 알고리즘을 보여주는 도면이다.
도 4는 도 3에서 고주파 어시스트 게인 보정 회로에 의해 수행되는 게인 보정 알고리즘을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전동 어시스트 조향 시스템의 고주파 어시스트 게인의 결정 방법의 한 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전동 어시스트 조향 시스템의 고주파 어시스트 게인의 증가 보정의 한 예를 설명하기 위한 도면이다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.
도 1을 참조하면, 전동 어시스트 조향 시스템(10)은 입력 조향 샤프트(11)에 연결된 스티어링 휠(12)을 포함한다. 입력 조향 샤프트(11)는 토션 바(13)를 통해 출력 조향 샤프트(14)에 연결될 수 있다. 스티어링 휠(12)을 통해 가해지는 조향 토크가 입력 조향 샤프트(11)와 토션 바(13)를 통해서 출력 조향 샤프트(14)로 전달되며, 토션 바(13)는 입력 조향 샤프트(11)와 출력 조향 샤프트(14)의 상대 회전이 가능하도록 스티어링 휠(12)의 회전에 대응하여 비틀리도록 형성된다.
포지션 센서(15)는 입력 조향 샤프트(11)와 출력 조향 샤프트(14) 사이의 상대 회전 위치를 검출한다. 포지션 센서(15)는 토션 바(13)와 함께 토크 센서(20)를 형성한다. 토크 센서(20)는 인가 토크 신호(applied torque signal)(tapp)를 토크 신호 프로세서(21)로 전달한다.
스티어링 휠(12)이 회전될 때, 입력 조향 샤프트(11)와 출력 조향 샤프트(14) 사이의 상대 회전각은 스티어링 휠(12)에 가해지는 입력 토크에 따라 변한다. 토크 신호 프로세서(21)는 입력 토크 신호를 통해 입력 조향 샤프트(11)와 출력 조향 샤프트(14) 사이의 상대 회전각을 모니터링하며, 인가 토크 신호(tapp)와 토션 바(13)의 물리적 특징(예를 들어, 스프링 상수)을 이용하여 인가 조향 토크(ts)를 출력한다.
출력 조향 샤프트(14)는 스티어링 기어 박스를 구성하는 피니언 기어(31)에 연결될 수 있으며, 피니언 기어(31)는 랙 바(32)의 랙 기어에 치합될 수 있다. 랙 바(32)의 좌우 이동에 의해 이에 연결된 휠(33)의 피봇 거동이 이루어질 수 있다.
조향 어시스트를 제공하기 위한 전기 모터(40)가 랙 바(32)에 연결되어 랙 바(32)의 좌우 이동을 위한 힘을 제공할 수 있다. 전기 모터(40)는 종래에 알려진 방식으로 랙 바(32)에 힘을 전달할 수 있도록 랙 바(32)에 연결될 수 있다. 한편, 전기 모터(40)는 랙 바(32)가 아니라 출력 조향 샤프트(14)에 설치되어 조향 어시스트를 제공할 수도 있다.
전기 모터(40)는 종래에 알려진 다양한 종류의 모터일 수 있다. 예를 들어, 전기 모터(40)는 영구자석 교류 모터(PMAC motor)일 수 있으며, 로터 코일에 인가되는 전류의 크기와 방향에 의해 전기 모터(40)에 의해 생성되는 토크의 크기와 방향이 결정될 수 있다. 이하에서 전기 모터(40)가 영구자석 교류 모터인 경우에 대해 설명한다.
로터 포지션 센서(50)는 전기 모터(40)의 스테이터(stator)에 대한 로터(rotor)의 위치를 감지하며, 로터와 스테이터 사이의 상대 위치를 나타내는 값인 로터 위치 신호(θ)를 출력한다.
본 발명의 실시예에 따른 전동 어시스트 조향 시스템(10)은 전자 제어 유닛(ECU, electronic control unit)(60)을 포함한다. ECU(60)는 마이크로프로세서, 메모리 및 관련 하드웨어와 소프트웨어를 포함할 수 있으며, 이하에서 설명한 조향 어시스트 로직을 수행하도록 프로그램될 수 있다.
ECU(60)는 전기 모터(40)를 구동하기 위한 전기 회로인 구동 회로(70)에 연결될 수 있으며, 구동 회로(70)는 차량 전원 장치(71)에 연결될 수 있다. 차량 전원 장치(71)는 배터리, 파워 써플라이, 릴레이 등을 포함할 수 있으며, 전기 모터(40)를 구동하기 위한 전원을 제공한다. ECU(60)는 전압 출력 신호(vout)를 구동 회로(70)로 제공하며, 구동 회로(70)가 전압 출력 신호(vout)에 의해 모터 전류(im)를 출력한다.
전압/전류 모니터링 장치(80)는 전기 모터(40)로 공급되는 모터 전류(im)를 모니터링하고, 그에 따른 측정 모터 전류 신호(imea)를 출력한다.
차속 센서(91)는 차량 속도를 나타내는 차속 신호(v)를 ECU(60)로 제공하고, 이외에도 조향 어시스트 제어를 위한 기타 입력이 ECU(60)로 제공될 수 있다.
ECU(60)는 조향 어시스트 제어를 위한 제어 알고리즘을 포함할 수 있으며, 제어 알고리즘은 토크 제어 알고리즘(61), 모터 제어 알고리즘(62) 및 전류 제어 알고리즘(63)을 포함할 수 있다. 제어 알고리즘은 소프트웨어 형태로 구현될 수도 있으며 전기 회로의 형태로 구현될 수도 있다.
토크 제어 알고리즘(61)은 요구 토크 명령(tcmd)을 출력한다. 요구 토크 명령 신호(tcmd)는 전기 모터(40)에 의해 요구되는 조향 어시스트 토크의 크기를 나타내며, 요구 토크 명령(tcmd)은 감지된 인가 조향 토크(ts) 및 감지된 차속(v)에 기초하여 생성될 수 있다. 요구 토크 명령(tcmd)은 모터 제어 알고리즘(62)으로 제공된다.
모터 제어 알고리즘(62)은 모터 전류 명령(icmd) 및 dq 전류 전진각(dq current advance angle)(δ)을 결정할 수 있다. 모터 전류 명령(icmd)은 전기 모터(40)로 공급될 전류의 크기를 나타낸다. dq 전류 전진각(δ)은 모터가 작동하는 q-축에 대한 모터 전류의 회전각을 나타내고, 모터 속도의 함수로 결정될 수 있다. 모터 전류 명령(icmd) 및 dq 전류 전진각(δ)은 요구 토크 명령(tcmd)과 감지된 로터 위치(θ)에 의해 산출되는 로터 속도(ω)를 기초로 결정될 수 있다. 측정 모터 전류 신호(imea) 및 감지된 로터 위치(θ)는 피드백 및 모니터링 목적을 위해 모터 제어 알고리즘(62)으로 제공될 수 있다. 모터 제어 알고리즘(62)은 모터 전류 명령(icmd) 및 dq 전류 전진각(δ)을 전류 제어 알고리즘(63)으로 제공한다.
전류 제어 알고리즘(63)은 출력 전압 신호(vout)를 결정하도록 작용한다. 출력 전압 신호(vout)는 PMAC 전기 모터(40)의 각 페이즈(phase)에 공급되는 전압을 나타내며, 모터 전류 명령(icmd), dq 전류 전진각(δ) 그리고 감지된 로터 위치(θ)를 기초로 결정될 수 있다. 측정 모터 전류 신호(imea)는 모터 제어 알고리즘(62) 및 전류 제어 알고리즘(63)으로 공급될 수 있다.
이하에서 도 2를 참조하여 요구 토크 명령(tcmd)을 결정하는 방법의 예에 대해 설명한다. 도 2를 참조하면, 토크 제어 알고리즘(62)은 감지된 인가 조향 토크(ts)와 감지된 차속(v)을 이용하여 요구 토크 명령(tcmd)을 생성한다. 감지된 인가 조향 토크(ts)가 대역 통과 필터(band pass filter)(621)로 공급된다. 대역 통과 필터(621)는 차속의 함수인 개루프 전달 함수를 측정하는 것에 의해 디자인될 수 있으며, 모든 차속에 대해 안정성 및 성능 조건을 만족하도록 디자인될 수 있다. 또한 대역 통과 필터(621)는 요구되는 성능 목적, 게인 안정성 마진 및 페이즈 안정성 마진을 만족하도록 디자인될 수 있다.
구체적으로, 대역 통과 필터(621)는 저역 통과 필터(622) 및 고역 통과 필터(623)를 포함할 수 있다. 저역 통과 필터(622)는 감지된 조향 토크 신호 중 차단 주파수(ωc)보다 작은 크기의 주파수를 가지는 성분을 통과시키고 그 나머지 신호는 차단한다. 그리고 고역 통과 필터(623)는 감지된 조향 토크 신호 중 차단 주파수(ωc)보다 큰 크기의 주파수를 가지는 성분을 통과시키고 그 나머지 신호를 차단한다. 여기서, 차단 주파수(ωc)는 차단 주파수 결정 함수(624)에 의해 차속(v)의 함수로 결정될 수 있다. 차단 주파수(ωc)는 차속에 따른 차단 주파수 데이터를 가지는 룩업 테이블을 이용하여 결정될 수도 있고 차속의 함수로 미리 결정된 방정식에 의해 결정될 수도 있다. 이때, 저역 통과 필터(622)와 고역 통과 필터(623)는 그 합이 1이 되도록 설정될 수 있다. 그리고 저역 통과 필터(622)는 차단 주파수에서 폴(pole)을 가지는 1차 필터일 수 있으며, 고역 통과 필터(623)는 저역 통과 필터(622)와의 합이 1이 되도록 결정될 수 있다.
예를 들어, 차단 주파수(ωc)는 차속(v)에 따른 차단 주파수를 가지는 룩업 테이블을 이용하여 결정될 수 있다. 이때, 차단 주파수(ωc)는 차속(v)이 증가함에 따라 점차로 증가하는 값을 갖도록 설정될 수 있다.
저역 통과 필터(622)는 저역 통과 토크 신호(tsL)를 저주파 어시스트 회로 (625)로 공급한다. 저주파 어시스트 회로(625)는 저역 통과 토크 신호(tsL) 및 감지된 차속(v)과 관련된 값을 가지는 저주파 어시스트 토크 신호(tasLF)를 생성한다. 한편, 고역 통과 필터(623)는 감지된 인가 조향 토크(ts)와 차단 주파수(ωc)를 이용하여 고역 통과 토크 신호(tsH)를 생성하고 생성된 고역 통과 토크 신호(tsH)를 고주파 어시스트 회로(626)로 공급한다. 고주파 어시스트 회로(626)는 정해진 알고리즘에 의해 고역 통과 토크 신호(tsH)과 차속(v)에 따라 고주파 어시스트 토크 신호(tasHF)를 생성한다. 본 실시예에서는 저역 통과 필터와 고역 통과 필터가 별도로 구비되나, 다른 실시예에서는 하나의 대역 통과 필터(예를 들어, 저역 통과 필터)에 의해 저역 통과 토크 신호와 고역 통과 신호가 모두 생성될 수도 있다.
다시 도 2를 참조하면, 합산 회로(627)는 저주파 어시스트 토크 신호(tasLF)와 고주파 어시스트 토크 신호(tasHF)를 합산하여 토크 어시스트 신호(tas)를 산출한다. 산출된 토크 어시스트 신호(tas)는 가변 노치 필터(628)에 의해 필터링되어 토크 명령 신호(tcmd)로 산출될 수 있다. 예를 들어, 가변 노치 필터(628)는 차속에 따라 특정 대역의 주파수 성분을 가변적으로 제거하도록 구성될 수 있으며, 기존에 알려진 가변 노치 필터가 사용될 수 있다.
나아가, 도 2에는 도시되지 않았으나, 댐핑 로직, 마찰 로직, 리턴 로직과 같은 조향 보조력 제어를 위해 필요한 로직이 부가되어 토크 명령 신호가 산출될 수 있다.
이하에서 도 3 및 도 4를 참조하여, 고주파 어시스트 회로(626)의 작용에 대해 더 상세히 설명한다.
먼저, 기본 고주파 어시스트 게인 산출 회로(631)에 의해 기본 고주파 어시스트 게인(GH_Basic)이 산출된다. 기본 고주파 어시스트 게인은 차속과 고역 통과 토크를 기초로 산출될 수 있다. 예를 들어 도 5에 도시된 바와 같이 고주파 어시스트 게인(Basic High Frequency Assist Gain)은 고역 통과 토크 및 차속의 함수로 정해질 수 있다. 구체적으로, 기본 고주파 어시스트 게인은 차량 속도와 해당 대역 내의 주파수 별 크기를 입력으로 하여 결정될 수 있다.
산출된 기본 고주파 어시스트 게인(GH_Basic)이 고주파 어시스트 게인 보정 회로(632)에 의해 보정되어 고주파 어시스트 게인(GH)이 산출된다. 그리고 나서 곱셈기(633)가 고주파 어시스트 게인(GH)과 고역 통과 토크(tsH)를 곱하여 고주파 어시스트 토크 신호(tasHF)를 산출한다. 즉, 본 발명의 실시예에서는 고역 통과 토크 신호와 차속을 기초로 산출되는 고주파 어시스트 게인을 그대로 이용하여 최종적인 고주파 어시스트 토크를 산출하는 것이 아니라, 고역 통과 토크 신호와 차속을 기초로 산출되는 기본 고주파 어시스트 게인(GH_Basic)을 보정 회로(633)를 통해 보정을 하여 고주파 어시스트 게인(GH)이 산출되고 이를 이용하여 최종적인 고주파 어시스트 토크가 산출된다. 다시 말해, 본 발명의 실시예에서는 미리 튜닝된 고주파 어시스트 게인으로는 실제 조향 상태에서 충분한 응답성과 안정성을 얻기 힘들다고 판단되는 경우에 고주파 어시스트 게인을 추가로 보정하여 요구되는 응답성과 안정성을 얻는 것이다.
이하에서 첨부된 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 기본 고주파 어시스트 게인의 보정에 대해 상세히 설명한다.
먼저, 고역 통과 토크 신호의 변화 값(del_tsH)이 미리 정해진 상한 기준 변화 값(del_tsH _ref_u)보다 큰지가 판단되고(S61), 고역 통과 토크 신호의 변화 값(del_tsH)이 미리 정해진 상한 기준 변화 값(del_tsH _ref_u)보다 큰 경우 기본 고주파 어시스트 게인(GH_Basic)을 증가시키는 게인 증가 보정이 수행된다(S62). 즉, 이 상태는 운전자에 의해 입력된 조향 토크의 고주파 성분이 예상보다 크다고 것을 의미하며, 이 경우 미리 튜닝된 고주파 어시스트 게인에 의한 조향 보조만으로는 부족한 상태로 판단할 수 있으며 응답성을 높이기 위해 고주파 어시스트 게인을 증가시키는 보정을 하는 것이다.
도 6에 예시적으로 도시된 바와 같이, 고역 통과 토크와 차속에 따라 결정되는 기본 고주파 어시스트 게인을 증가시켜 보정된 고주파 어시스트 게인을 산출할 수 있다.
한편, 고역 통과 토크 신호의 변화 값(del_tsH)이 미리 정해진 상한 기준 변화 값(del_tsH _ref_u)보다 크지 않은 경우, 고역 통과 토크 신호의 변화 값(del_tsH)이 미리 정해진 하한 기준 변화 값(del_tsH _ref_l)보다 작은지가 판단된다(S63). 고역 통과 토크 신호의 변화 값(del_tsH)이 미리 정해진 하한 기준 변화 값(del_tsH _ref_l)보다 작은 것으로 판단되면, 기본 고주파 어시스트 게인(GH_Basic)을 감소시키는 게인 감소 보정이 수행된다(S64). 즉, 이 상태는 운전자에 의해 입력된 조향 토크의 고주파 성분이 예상보다 작다는 것을 의미하며, 이 경우 시스템이 지나치게 민감한 상태에 있는 것으로 판단할 수 있으며 안정성을 높이기 위해 고주파 어시스트 게인을 감소시키는 보정을 하는 것이다.
그리고 고역 통과 토크 신호의 변화 값(del_tsH)이 미리 정해진 상한 기준 변화 값(del_tsH _ref_u)보다 크지 않고 또한 고역 통과 토크 신호의 변화 값(del_tsH)이 미리 정해진 하한 기준 변화 값(del_tsH _ref_l)보다 작지 않은 경우, 앞서 산출된 기본 고주파 어시스트 게인이 그대로 유지된다(S65).
이때, 미리 정해진 상한 및 하한 기준 변화 값은 어시스트 토크 제어 로직이 개발되어 차량에 시스템 레벨로 인터페이스 된 후 최종 튜닝 단계를 거친 후의 값을 의미할 수 있다. 예를 들어, 상한 및 하한 기준 변화 값은 차속의 크기에 비례하는 값으로 적절히 설정될 수 있다. 여기서 기준 변화 값은 어시스트 에포트(assist effort) 변화 값을 의미할 수 있다. 이때 상한 및 하한 기준 변화 값은 차속에 비례해서 커지도록 설정되되 전체적인 기준 커브의 모양을 해하지 않는 범위에서 증가하거나 감소하는 형태로 단순 시프트 이동할 수 있도록 설정될 수 있다.
시스템의 동적 변화(응답성의 과도 또는 필요 여부)에 따른 고주파 어시스트 게인 커브의 이동을 결정하는 고주파 증폭/감쇄를 위한 보정은 특정 게인에 의해 튜닝되고 결정될 수 있다. 다만, 이 게인은 기본 고주파 어시스트 커브의 형태를 무너뜨리지 안는 범위(즉, 형상 시프트(shape shift))에서 결정되는 것이 바람직하다. 이는 조향 특성의 일관성을 유지하면서도 필요한 응답성에 동적으로 대응하기 위한 구조를 확보하기 위함이다. 게인의 보정을 위한 값은 최종 개발 및 튜닝 단계에서 미리 설정되어 테이블 등으로 관리될 수 있다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 보정된 고주파 어시스트 게인은 차속에 따라 미리 설정된 기본 고주파 어시스트 게인 커브의 형상을 유지하는 범위에서 결정된다. 이때, 고주파 어시스트 게인의 보정은 커브 형상을 유지하는 범위 내에서 이루어질 수 있으며, 예를 들어 일정한 비율(예를 들어, 20%)로 증감시킬 수도 있고 일정한 값(예를 들어, 1)으로 증감시킬 수도 있다.
이와 같이, 본 발명에서는 최종 튜닝 단계에서 예상하지 못한 응답성이나 안정성이 요구되는 경우 미리 설정된 기본 고주파 어시스트 게인을 증감시킴으로써 튜닝 단계에서 예상하기 어려운 실제 조향 시의 돌발 상황에 적절히 대응할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따르면, 고주파 어시스트 게인의 보정에 의해 야기될 수 있는 안정성 저하를 방지하기 위한 대응 방안이 구비된다. 예를 들어, 본 발명의 실시예는 보정된 게인에 의해 공진주파수의 큰 변화가 일어나지 않도록 제한하는 것에 의해 안정성이 저하되는 것을 방지한다.
게인 증가 또는 감소에 의해 얻어진 보정된 고주파 어시스트 게인ㅍ과 고역 통과 토크의 곱으로 산출되는 고주파 어시스트 토크에 대한 저주파 어시스트 게인(저주파 어시스트 회로에 의해 산출됨)과 저역 통과 토크의 곱으로 산출되는 저주파 어시스트 토크의 비율 값이 미리 설정된 상한 값과 미리 설정된 하한 값 사이의 범위를 벗어나는 경우, 게인의 보정 범위가 제한된다. 통상적인 조향 어시스트 로직에서 고주파 토크 어시스트에 대한 저주파 토크 어시스트의 비율 값에 따라 설정되는 공진 주파수 특성이 존재하며, 이때 고주파 어시스트 게인의 보정에 의해 설정된 공진 주파수에서 크게 벗어나는 공진 주파수가 만들어지게 되는 경우 노치 필터에 의해 차단되거나 감쇄되지 못하는 성분이 존재하게 되고 그에 따라 차량 시스템의 발산을 유도하거나 안정성을 크게 저하시키게 된다. 본 발명에서는 이 점을 고려하여 공진 주파수의 큰 변화가 일어나지 않는 범위에서 응답성을 순간적으로 보조하기 위한 경계 범위를 설정하는 것이다.
구체적으로, 다시 도 4를 참조하면, 위에서 설명한 바와 같은 기본 고주파 어시스트 게인의 증가, 감소 또는 유지에 의해 산출되는 보정 고주파 어시스트 게인(GH_mod)에 의한 고주파 어시스트 토크가 산출된다(S66). 이때, 고주파 어시스트 토크는 보정 고주파 어시스트 게인과 고역 통과 토크의 곱으로 산출될 수 있다.
그리고 나서, 보정 고주파 어시스트 게인에 의해 산출된 고주파 어시스트 토크(HighAT)에 대한 저주파 어시스트 토크(LowAT)의 비(R=(저주파 어시스트 토크)/(고주파 어시스트 토크))가 미리 설정된 경계 범위(미리 설정된 상한 값 및 미리 설정된 하한 값 사이의 범위) 내에 있는지를 판단한다(S67).
S67에서 고주파 어시스트 토크에 대한 저주파 어시스트 토크의 비(R)가 경계 범위 내에 있는 것으로 판단되면, 보정 고주파 어시스트 토크를 최종 고주파 어시스트 게인(GH)으로 설정한다(S68). 즉, 이 경우에는 보정에 의해 공진 주파수가 크게 달라지지 않는 것으로 간주하여 보정된 고주파 어시스트 게인을 최종 고주파 어시스트 게인으로 그대로 사용하는 것이다.
한편, S67에서 고주파 어시스트 토크에 대한 저주파 어시스트 토크의 비(R)가 경계 범위를 벗어나는 것으로 판단되면, 경계 범위의 상한 값에 해당하는 고주파 어시스트 토크 또는 경계 범위의 하한 값에 해당하는 경계 고주파 어시스트 게인을 최종 고주파 어시스트 게인(GH)로 설정한다(S69). 예를 들어, 고주파 어시스트 토크에 대한 저주파 어시스트 토크의 비(R)가 상한 값보다 큰 경우 상한 값에 해당하는 상한 경계 고주파 어시스트 게인이 최종 고주파 어시스트 게인으로 설정되고, 고주파 어시스트 토크에 대한 저주파 어시스트 토크의 비(R)가 하한 값보다 작은 경우 하한 값에 해당하는 하한 경계 고주파 어시스트 게인이 최종 고주파 어시스트 게인으로 설정될 수 있다. 상한 및 하한 경계 고주파 어시스트 게인은 주어진 차속에서 최대 게인과 최소 게인으로 제한된다. 이는 해당 차속에서의 최종 고주파 어시스트 커브의 모양을 무너뜨리지 않음으로써(즉 형상 시프트), 조향 특성의 일관성을 유지하기 위함이다. 또한 이 비를 넘어서는 고주파 어시스트 토크가 결정될 가능성을 제한하여 이로 인한 공진 주파수 이동에 따른 시스템의 안정성 저하를 막기 위함이다.
다시 도 3을 참조하면, 곱셈기(623)가 이와 같이 산출된 최종 고주파 어시스트 게인(GH)에 고역 통과 토크를 곱하여 고주파 어시스트 토크(tasHF)를 산출한다.
이상에서 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.
10: 전동 어시스트 조향 시스템
11: 입력 조향 샤프트
13: 토션 바
14: 출력 조향 샤프트
15: 포지션 센서
20: 토크 센서
31: 피니언 기어
32: 랙 바
40: 전기 모터
60: 전자 제어 유닛
70: 구동 회로
91: 차속 센서
61: 토크 제어 알고리즘
62: 모터 제어 알고리즘
63: 전류 제어 알고리즘
626: 고주파 어시스트 회로
631: 기본 고주파 어시스트 게인 회로
632: 고주파 어시스트 게인 보정 회로
633: 곱셈기

Claims (20)

  1. 전동 어시스트 조향 시스템의 모터를 제어하는 모터 제어 방법으로서,
    감지된 인가 조향 토크 신호와 차속을 이용하여 대역 통과 필터에 의해 저역 통과 토크 신호와 고역 통과 토크 신호를 각각 생성하는 단계,
    상기 저역 통과 토크 신호와 상기 차속을 이용하여 저주파 어시스트 토크 신호를 생성하는 단계,
    상기 고역 통과 토크 신호와 상기 차속을 이용하여 고주파 어시스트 토크 신호를 생성하는 단계,
    상기 저주파 어시스트 토크 신호와 상기 고주파 어시스트 토크 신호의 합을 이용하여 토크 명령 신호를 생성하는 단계, 그리고
    상기 토크 명령 신호를 이용하여 상기 모터를 구동하기 위한 출력 신호를 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 고주파 어시스트 토크 신호를 생성하는 단계는
    상기 고역 통과 토크 신호와 상기 차속에 따라 기본 고주파 어시스트 토크 신호를 산출하는 단계,
    상기 고역 통과 토크 신호의 변화 값과 미리 정해진 상한 기준 변화 값 및 하한 기준 변화 값과의 크기 비교에 따라 상기 기본 고주파 어시스트 게인을 보정하여 보정 고주파 어시스트 게인을 산출하는 단계,
    상기 보정된 고주파 어시스트 게인에 의해 산출된 보정 고주파 어시스트 토크에 대한 상기 저주파 어시스트 토크의 어시스트 토크 비가 미리 설정된 경계 범위를 벗어나는지를 판단하는 단계,
    상기 어시스트 토크 비가 상기 미리 설정된 경계 범위 내에 있는 경우 상기 보정 고주파 어시스트 게인을 최종 고주파 어시스트 게인으로 설정하고 상기 어시스트 토크 비가 상기 미리 설정된 경계 범위를 벗어나는 경우 상기 경계 범위를 이루는 상한 및 하한 값에 해당하는 경계 고주파 어시스트 게인을 상기 최종 고주파 어시스트 게인으로 설정하는 단계, 그리고
    상기 고주파 어시스트 게인과 상기 고역 통과 토크 신호의 곱으로 상기 고주파 어시스트 토크 신호를 산출하는 단계
    를 포함하는 모터 제어 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 보정 고주파 어시스트 게인을 산출하는 단계에서, 상기 고역 통과 토크 신호의 변화 값이 상기 미리 정해진 하한 기준 변화 값보다 작은 경우 상기 기본 고주파 어시스트 게인을 감소시켜 상기 보정 고주파 어시스트 게인을 산출하고, 상기 고역 통과 토크 신호의 변화 값이 상기 미리 정해진 상한 기준 변화 값보다 큰 않은 경우 상기 기본 고주파 어시스트 게인을 증가시켜 상기 보정 고주파 어시스트 게인을 산출하며, 상기 고역 통과 토크 신호의 변화 값이 상기 상한 기준 변화 값과 상기 하한 기준 변화 값 사이인 경우 상기 기본 고주파 어시스트 게인을 상기 보정 고주파 어시스트 게인으로 유지하는 모터 제어 방법.
  3. 제1항에서,
    상기 최종 고주파 어시스트 게인을 설정하는 단계에서, 상기 비가 상기 미리 설정된 상한 값과 상기 미리 설정된 하한 값 사이인 경우 상기 보정 고주파 어시스트 게인을 상기 최종 고주파 어시스트 게인으로 설정하고, 상기 비가 상기 미리 설정된 상한 값보다 큰 경우 상기 미리 설정된 상한 값에 해당하는 상한 경계 고주파 어시스트 게인을 상기 최종 고주파 어시스트 게인으로 설정하며, 상기 비가 상기 미리 설정된 하한 값보다 작은 경우 상기 미리 설정된 하한 값에 해당하는 하한 경계 고주파 어시스트 게인을 상기 최종 고주파 어시스트 게인으로 설정하는 모터 제어 방법.
  4. 제3항에서,
    상기 상한 경계 고주파 어시스트 게인은 상기 저주파 어시스트 토크를 상기 상한 값으로 나눈 값인 고주파 어시스트 토크를 상기 고역 통과 토크로 나눈 값으로 산출되고,
    상기 하한 경계 고주파 어시스트 게인은 상기 저주파 어시스트 토크를 상기 하한 값으로 나눈 값인 고주파 어시스트 토크를 상기 고역 통과 토크로 나눈 값을 산출되는 모터 제어 방법.
  5. 제1항에서,
    상기 보정 고주파 어시스트 게인은 차속에 따라 미리 설정되어 있는 고주파 어시스트 게인 커브의 형상을 유지하는 범위에서 설정되는 모터 제어 방법.
  6. 인가 토크를 나타내는 인가 토크 신호를 감지하는 토크 센서,
    상기 감지된 인가 토크 신호와 차속을 이용하여 저역 통과 토크 신호와 고역 통과 토크 신호를 각각 생성하는 대역 통과 필터,
    상기 저역 통과 토크 신호와 상기 차속을 이용하여 저주파 어시스트 토크 신호를 생성하는 저주파 어시스트 회로,
    상기 고역 통과 토크 신호와 상기 차속을 이용하여 고주파 어시스트 토크 신호를 생성하는 고주파 어시스트 회로,
    상기 저주파 어시스트 토크 신호와 상기 고주파 어시스트 토크 신호를 합산하여 토크 어시스트 신호를 생성하는 합산기, 그리고
    상기 토크 어시스트 신호를 이용하여 토크 명령 신호를 생성하는 가변 노치 필터를 포함하고,
    상기 고주파 어시스트 회로는
    상기 고역 통과 토크 신호와 상기 차속에 따라 기본 고주파 어시스트 토크 신호를 산출하는 단계,
    상기 고역 통과 토크 신호의 변화 값과 미리 정해진 상한 기준 변화 값 및 하한 기준 변화 값과의 크기 비교에 따라 상기 기본 고주파 어시스트 게인을 보정하여 보정 고주파 어시스트 게인을 산출하는 단계,
    상기 보정된 고주파 어시스트 게인에 의해 산출된 보정 고주파 어시스트 토크에 대한 상기 저주파 어시스트 토크의 어시스트 토크 비가 미리 설정된 경계 범위를 벗어나는지를 판단하는 단계,
    상기 어시스트 토크 비가 상기 미리 설정된 경계 범위 내에 있는 경우 상기 보정 고주파 어시스트 게인을 최종 고주파 어시스트 게인으로 설정하고 상기 어시스트 토크 비가 상기 미리 설정된 경계 범위를 벗어나는 경우 상기 경계 범위를 이루는 상한 및 하한 값에 해당하는 경계 고주파 어시스트 게인을 상기 최종 고주파 어시스트 게인으로 설정하는 단계, 그리고
    상기 고주파 어시스트 게인과 상기 고역 통과 토크 신호의 곱으로 상기 고주파 어시스트 토크 신호를 산출하는 단계를 수행하도록 구성되는 모터 제어 장치.
  7. 제6항에서,
    상기 보정 고주파 어시스트 게인을 산출하는 단계에서, 상기 고역 통과 토크 신호의 변화 값이 상기 미리 정해진 하한 기준 변화 값보다 작은 경우 상기 기본 고주파 어시스트 게인을 감소시켜 상기 보정 고주파 어시스트 게인을 산출하고, 상기 고역 통과 토크 신호의 변화 값이 상기 미리 정해진 상한 기준 변화 값보다 큰 않은 경우 상기 기본 고주파 어시스트 게인을 증가시켜 상기 보정 고주파 어시스트 게인을 산출하며, 상기 고역 통과 토크 신호의 변화 값이 상기 상한 기준 변화 값과 상기 하한 기준 변화 값 사이인 경우 상기 기본 고주파 어시스트 게인을 상기 보정 고주파 어시스트 게인으로 유지하는 모터 제어 장치.
  8. 제6항에서,
    상기 최종 고주파 어시스트 게인을 설정하는 단계에서, 상기 비가 상기 미리 설정된 상한 값과 상기 미리 설정된 하한 값 사이인 경우 상기 보정 고주파 어시스트 게인을 상기 최종 고주파 어시스트 게인으로 설정하고, 상기 비가 상기 미리 설정된 상한 값보다 큰 경우 상기 미리 설정된 상한 값에 해당하는 상한 경계 고주파 어시스트 게인을 상기 최종 고주파 어시스트 게인으로 설정하며, 상기 비가 상기 미리 설정된 하한 값보다 작은 경우 상기 미리 설정된 하한 값에 해당하는 하한 경계 고주파 어시스트 게인을 상기 최종 고주파 어시스트 게인으로 설정하는 모터 제어 장치.
  9. 제8항에서,
    상기 상한 경계 고주파 어시스트 게인은 상기 저주파 어시스트 토크를 상기 상한 값으로 나눈 값인 고주파 어시스트 토크를 상기 고역 통과 토크로 나눈 값으로 산출되고,
    상기 하한 경계 고주파 어시스트 게인은 상기 저주파 어시스트 토크를 상기 하한 값으로 나눈 값인 고주파 어시스트 토크를 상기 고역 통과 토크로 나눈 값을 산출되는 모터 제어 장치.
  10. 제6항에서,
    상기 보정 고주파 어시스트 게인은 차속에 따라 미리 설정되어 있는 고주파 어시스트 게인 커브의 형상을 유지하는 범위에서 설정되는 모터 제어 장치.
  11. 전동 어시스트 조향 시스템의 모터를 제어하기 위한 조향 어시스트 토크를 산출하는 방법으로서,
    인가 조향 토크 중 저역 통과 토크를 기초로 저주파 어시스트 토크를 산출하는 단계,
    상기 인가 조향 토크 중 고역 통과 토크를 기초로 고주파 어시스트 토크를 산출하는 단계, 그리고
    상기 저주파 어시스트 토크와 상기 고주파 어시스트 토크의 합에 의해 상기 조향 어시스트 토크를 산출하는 단계를 포함하고,
    상기 고주파 어시스트 토크를 산출하는 단계는
    상기 고역 통과 토크와 차속을 이용하여 기본 고주파 어시스트 게인을 산출하는 단계,
    상기 고역 통과 토크의 변화 값과 미리 설정된 상한 기준 변화 값 및 미리 설정된 하한 기준 변화 값의 크기 관계에 따라 상기 기본 고주파 어시스트 게인을 증가, 감소 또는 유지하여 보정 고주파 어시스트 게인을 산출하는 단계,
    상기 보정 고주파 어시스트 게인에 의해 산출되는 보정 고주파 어시스트 토크에 대한 상기 저주파 어시스트 토크의 비가 미리 설정된 상한 값과 미리 설정된 하한 값 사이의 범위를 벗어나는지 여부에 따라 상기 보정 고주파 어시스트 게인 또는 상기 미리 설정된 상한 값 또는 하한 값에 해당하는 경계 고주파 어시스트 게인을 최종 고주파 어시스트 게인으로 설정하는 단계, 그리고
    상기 최종 고주파 어시스트 게인과 상기 고역 통과 토크의 곱으로 상기 고주파 어시스트 토크를 설정하는 단계를 포함하는 조향 어시스트 토크 산출 방법.
  12. 제11항에서,
    상기 보정 고주파 어시스트 게인을 산출하는 단계에서, 상기 고역 통과 토크의 변화 값이 상기 미리 설정된 상한 기준 변화 값보다 큰 경우 상기 기본 고주파 어시스트 게인을 증가시켜 상기 보정 고주파 어시스트 게인을 산출하고, 상기 고역 통과 토크의 변화 값이 상기 미리 설정된 하한 기준 변화 값보다 작은 경우 상기 기본 고주파 어시스트 게인을 감소시켜 상기 보정 고주파 어시스트 게인을 산출하며, 상기 고역 통과 토크의 변화 값이 상기 미리 설정된 상한 기준 변화 값과 하한 기준 변화 값 사이인 경우 상기 기본 고주파 어시스트 게인을 상기 보정 고주파 어시스트 게인으로 유지하는 조향 어시스트 토크 산출 방법.
  13. 제11항에서,
    상기 최종 고주파 어시스트 게인을 설정하는 단계에서, 상기 비가 상기 미리 설정된 상한 값과 상기 미리 설정된 하한 값 사이인 경우 상기 보정 고주파 어시스트 게인을 상기 최종 고주파 어시스트 게인으로 설정하고, 상기 비가 상기 미리 설정된 상한 값보다 큰 경우 상기 미리 설정된 상한 값에 해당하는 상한 경계 고주파 어시스트 게인을 상기 최종 고주파 어시스트 게인으로 설정하며, 상기 비가 상기 미리 설정된 하한 값보다 작은 경우 상기 미리 설정된 하한 값에 해당하는 하한 경계 고주파 어시스트 게인을 상기 최종 고주파 어시스트 게인으로 설정하는 조향 어시스트 토크 산출 방법.
  14. 제13항에서,
    상기 상한 경계 고주파 어시스트 게인은 상기 저주파 어시스트 토크를 상기 상한 값으로 나눈 값인 고주파 어시스트 토크를 상기 고역 통과 토크로 나눈 값으로 산출되고,
    상기 하한 경계 고주파 어시스트 게인은 상기 저주파 어시스트 토크를 상기 하한 값으로 나눈 값인 고주파 어시스트 토크를 상기 고역 통과 토크로 나눈 값을 산출되는 조향 어시스트 토크 산출 방법.
  15. 제11항에서,
    상기 보정 고주파 어시스트 게인은 차속에 따라 미리 설정되어 있는 고주파 어시스트 게인 커브의 형상을 유지하는 범위에서 설정되는 조향 어시스트 토크 산출 방법.
  16. 전동 어시스트 조향 시스템의 모터를 제어하기 위한 조향 어시스트 토크를 산출하는 장치로서,
    인가 조향 토크 중 저역 통과 토크를 기초로 저주파 어시스트 토크를 산출하는 저주파 어시스트 토크 회로,
    상기 인가 조향 토크 중 고역 통과 토크를 기초로 고주파 어시스트 토크를 산출하는 고주파 어시스트 토크 회로, 그리고
    상기 저주파 어시스트 토크와 상기 고주파 어시스트 토크의 합에 의해 상기 조향 어시스트 토크를 산출하는 합산기를 포함하고,
    상기 고주파 어시스트 토크 회로는
    상기 고역 통과 토크와 차속을 이용하여 기본 고주파 어시스트 게인을 산출하는 단계,
    상기 고역 통과 토크의 변화 값과 미리 설정된 상한 기준 변화 값 및 미리 설정된 하한 기준 변화 값의 크기 관계에 따라 상기 기본 고주파 어시스트 게인을 증가, 감소 또는 유지하여 보정 고주파 어시스트 게인을 산출하는 단계,
    상기 보정 고주파 어시스트 게인에 의해 산출되는 보정 고주파 어시스트 토크에 대한 상기 저주파 어시스트 토크의 비가 미리 설정된 상한 값과 미리 설정된 하한 값 사이의 범위를 벗어나는지 여부에 따라 상기 보정 고주파 어시스트 게인 또는 상기 미리 설정된 상한 값 또는 하한 값에 해당하는 경계 고주파 어시스트 게인을 최종 고주파 어시스트 게인으로 설정하는 단계, 그리고
    상기 최종 고주파 어시스트 게인과 상기 고역 통과 토크의 곱으로 상기 고주파 어시스트 토크를 설정하는 단계를 수행하도록 구성되는 조향 어시스트 토크 산출 장치.
  17. 제16항에서,
    상기 보정 고주파 어시스트 게인을 산출하는 단계에서, 상기 고역 통과 토크의 변화 값이 상기 미리 설정된 상한 기준 변화 값보다 큰 경우 상기 기본 고주파 어시스트 게인을 증가시켜 상기 보정 고주파 어시스트 게인을 산출하고, 상기 고역 통과 토크의 변화 값이 상기 미리 설정된 하한 기준 변화 값보다 작은 경우 상기 기본 고주파 어시스트 게인을 감소시켜 상기 보정 고주파 어시스트 게인을 산출하며, 상기 고역 통과 토크의 변화 값이 상기 미리 설정된 상한 기준 변화 값과 하한 기준 변화 값 사이인 경우 상기 기본 고주파 어시스트 게인을 상기 보정 고주파 어시스트 게인으로 유지하는 조향 어시스트 토크 산출 장치.
  18. 제16항에서,
    상기 최종 고주파 어시스트 게인을 설정하는 단계에서, 상기 비가 상기 미리 설정된 상한 값과 상기 미리 설정된 하한 값 사이인 경우 상기 보정 고주파 어시스트 게인을 상기 최종 고주파 어시스트 게인으로 설정하고, 상기 비가 상기 미리 설정된 상한 값보다 큰 경우 상기 미리 설정된 상한 값에 해당하는 상한 경계 고주파 어시스트 게인을 상기 최종 고주파 어시스트 게인으로 설정하며, 상기 비가 상기 미리 설정된 하한 값보다 작은 경우 상기 미리 설정된 하한 값에 해당하는 하한 경계 고주파 어시스트 게인을 상기 최종 고주파 어시스트 게인으로 설정하는 조향 어시스트 토크 산출 장치.
  19. 제18항에서,
    상기 상한 경계 고주파 어시스트 게인은 상기 저주파 어시스트 토크를 상기 상한 값으로 나눈 값인 고주파 어시스트 토크를 상기 고역 통과 토크로 나눈 값으로 산출되고,
    상기 하한 경계 고주파 어시스트 게인은 상기 저주파 어시스트 토크를 상기 하한 값으로 나눈 값인 고주파 어시스트 토크를 상기 고역 통과 토크로 나눈 값을 산출되는 조향 어시스트 토크 산출 장치.
  20. 제16항에서,
    상기 보정 고주파 어시스트 게인은 차속에 따라 미리 설정되어 있는 고주파 어시스트 게인 커브의 형상을 유지하는 범위에서 설정되는 조향 어시스트 토크 산출 장치.
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