KR102008919B1 - Motor control system and method for an Electric Shift-By-Wire system - Google Patents

Motor control system and method for an Electric Shift-By-Wire system Download PDF

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Abstract

본 발명은 전동식 변속 레버 시스템의 모터 제어 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
본 발명은 일 실시예로 변속 레버에서 전달된 전기적 신호를 토대로 전기 모터의 회전축에 결합된 디텐트 플레이트(Detent Plate)를 회전시켜 변속하는 전동식 변속 레버 시스템의 전기 모터를 제어하는 시스템에 있어서, 운전자의 조작에 의해 변경되는 변속 레버의 위치를 감지하여 목표 변속단을 확인하는 변속 레버 센서, 상기 전기 모터의 현재 위치를 감지하여 현재 변속단을 확인하는 전기 모터 위치 센서 및 상기 변속 레버 센서와 상기 전기 모터 위치 센서로부터 정보를 수신하고, 수신한 정보와 기 저장된 디텐트 플레이트의 형상 정보를 토대로 전기 모터의 회전속도를 조절하는 제어부를 포함하는 전동식 변속 레버 시스템의 모터 제어 시스템를 제공한다.
상기와 같은 시스템을 통하여 전동식 변속 레버 시스템의 변속 과정에서 발생하는 충격 및 소음을 최소화할 수 있으며, 또한 종래의 변속 레버 시스템에 비하여 빠르고 정확하게 변속할 수 있다.
The present invention relates to a motor control system of an electric shift lever system and a control method thereof.
In one embodiment, a system for controlling an electric motor of an electric shift lever system for shifting by rotating a detent plate coupled to a rotating shaft of an electric motor based on an electrical signal transmitted from a shift lever is provided. A shift lever sensor for detecting a target shift stage by detecting a position of a shift lever changed by an operation of the shift lever, an electric motor position sensor for checking a current shift stage by detecting a current position of the electric motor, and the shift lever sensor and the electric It provides a motor control system of the electric shift lever system including a control unit for receiving information from the motor position sensor and adjusting the rotational speed of the electric motor based on the received information and the shape information of the pre-stored detent plate.
Through the system as described above it is possible to minimize the impact and noise generated in the shifting process of the electric shift lever system, it is also possible to shift quickly and accurately compared to the conventional shift lever system.

Description

전동식 변속 레버 시스템의 모터 제어 시스템 및 방법{Motor control system and method for an Electric Shift-By-Wire system}Motor control system and method for an electric shift lever system {Motor control system and method for an Electric Shift-By-Wire system}

본 발명은 전동식 변속 레버 시스템의 모터 제어 시스템 및 제어 방법에 관한 것으로, 특히 디텐트(Detent) 플레이트의 영역을 변속단 별(P, R, N, D)로 구분하고, 피드포워드(FeedForward) 및 PID 제어를 통해 각 영역별로 모터의 목표 듀티값을 달리 설정함으로써, 빠른 변속을 가능케 하는 모터 제어 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a motor control system and a control method of an electric shift lever system. In particular, the area of the detent plate is divided into shift stage stars (P, R, N, and D), and the feedforward and The present invention relates to a motor control system and a method for enabling fast shifting by differently setting a target duty value of a motor for each region through PID control.

변속기는 엔진에서 발생한 동력을 자동차의 주행상황에 맞추어 엔진의 회전력을 증대시키거나, 감소시켜 바퀴에 전달하는 기능을 하는 자동차 구동에 있어 핵심적인 구성 요소이다.The transmission is a key component in driving a vehicle that functions to increase or decrease the engine rotational force to the wheels according to the driving conditions of the vehicle.

변속기는 변속 방식에 따라 수동 변속기와 자동 변속기로 나뉘어지는데, 최근에는 별도의 클러치 조작이 필요 없어 편리하고, 부드러운 발진이 가능하다는 장점 때문에 대다수의 차량에서 자동 변속기를 사용하고 있다.The transmission is divided into a manual transmission and an automatic transmission according to the transmission method. Recently, the automatic transmission is used in most vehicles because of the advantage of convenient and smooth starting without the need for a separate clutch operation.

자동 변속기는 변속 방식에 따라 와이어를 통한 기계적인 링크 구조로 변속하는 기계식 변속 레버 시스템을 갖춘 자동 변속기와 기계적인 링크구조 대신 기판을 이용한 전기적 신호를 활용하여 변속하는 전동식 변속 레버 시스템을 갖춘 자동 변속기로 나뉘어진다.The automatic transmission is an automatic transmission with a mechanical shift lever system that shifts to a mechanical link structure through wires according to the shifting method, and an automatic transmission with an electric shift lever system that shifts using electrical signals from a substrate instead of a mechanical link structure. Divided.

특히, 전동식 변속 레버 시스템은 가격이 비싸다는 단점에도 불구하고, 기계식 변속 레버 시스템과 달리 변속기와 변속 레버의 기계적 연결이 없이 운전자가 선택한 변속단의 정보를 전기적인 신호로 전달할 수 있어, 충격과 진동이 발생하지 않는다는 장점이 있어, 최근 들어 전동식 변속 레버 시스템을 채택하는 차량이 점차 증가하고 있다.In particular, despite the disadvantage that the electric shift lever system is expensive, unlike the mechanical shift lever system, the information of the shift stage selected by the driver can be transmitted as an electric signal without mechanical connection of the transmission and the shift lever, thereby providing shock and vibration. There is an advantage that this does not occur, and in recent years, vehicles that adopt the electric shift lever system have been gradually increasing.

전동식 변속 레버 시스템은 도 1과 같이 전기 모터를 제어하여 모터의 회전축에 결합된 디텐트 플레이트(240)를 회전시켜, 현재 변속단을 운전자의 변속 레버 조작에 대응되는 변속단으로 변경할 수 있다.The electric shift lever system controls the electric motor as shown in FIG. 1 to rotate the detent plate 240 coupled to the rotating shaft of the motor, thereby changing the current shift stage to a shift stage corresponding to the driver's shift lever operation.

다만, 디텐트 플레이트(240)가 골에서 산으로 이동하거나, 반대로 산에서 골로 이동하는 과정에서 디텐트 플레이트와 디텐트 스프링에 충격이 가해질 수 있고, 아울러 충격에 의해 소음이 발생할 수 있다는 문제가 있었다.However, while the detent plate 240 moves from the valley to the hill, or vice versa, the detent plate 240 may have an impact on the detent plate and the detent spring, and noise may be generated by the impact. .

또한, 변속단마다 대응되는 디텐트 플레이트(240)의 형상이 일정하지 않아 P단에서 R단으로 변속하거나, R단에서 N단으로 변속하는 속도가 동일하지 않고, 특정 변속단으로 변속 시에는 더 오랜 시간이 소요될 수도 있다는 문제가 있었다.In addition, since the shape of the detent plate 240 corresponding to each shift stage is not constant, the speed of shifting from the P stage to the R stage or from the R stage to the N stage is not the same, and when shifting to a specific shift stage, There was a problem that it might take a long time.

즉, 종래의 전동식 변속 레버 시스템은 상기와 같은 문제를 해결할 수 없으므로, 소음과 충격을 줄이면서도, 빠르고 균일한 변속이 가능한 새로운 시스템이 요구되는 실정이다.That is, the conventional electric shift lever system is unable to solve the above problems, a situation in which a new system capable of fast and uniform shifting while reducing noise and impact is required.

미국등록특허공보(등록번호 : 8620537) “Shift-by-wire system”United States Patent Publication (Registration No .: 8620537) “Shift-by-wire system”

본 발명은 디텐트 플레이트가 산에서 골로 이동하는지, 반대로 골에서 산으로 이동하는지에 따라 모터의 회전 속도를 제어함으로써 디텐트 플레이트와 디텐트 스프링 사이에서 발생하는 충격과 소음을 감소시키며, 변속단의 종류와 관계 없이 변속 속도를 일정하게 유지할 수 있는 전동식 변속 레버 시스템의 모터 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention reduces the impact and noise generated between the detent plate and the detent spring by controlling the rotational speed of the motor according to whether the detent plate moves from the hill to the valley or vice versa. An object of the present invention is to provide a motor control method of an electric shift lever system capable of maintaining a constant speed regardless of the type.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the technical problem mentioned above, and other technical problems not mentioned above may be clearly understood by those skilled in the art from the following description. will be.

상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 일 실시예로 변속 레버에서 전달된 전기적 신호를 토대로 전기 모터의 회전축에 결합된 디텐트 플레이트(Detent Plate)를 회전시켜 변속하는 전동식 변속 레버 시스템의 전기 모터를 제어하는 시스템에 있어서, 운전자의 조작에 의해 변경되는 변속 레버의 위치를 감지하여 목표 변속단을 확인하는 변속 레버 센서; 상기 전기 모터의 현재 위치를 감지하여 현재 변속단을 확인하는 전기 모터 위치 센서; 및 상기 변속 레버 센서와 상기 전기 모터 위치 센서로부터 정보를 수신하고, 수신한 정보와 기 저장된 디텐트 플레이트의 형상 정보를 토대로 전기 모터의 회전 속도를 조절하는 제어부; 를 포함하는 전동식 변속 레버 시스템의 모터 제어 시스템을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention is an electric motor of an electric shift lever system for shifting by rotating a detent plate coupled to the rotating shaft of the electric motor based on the electrical signal transmitted from the shift lever in one embodiment. A system for controlling a speed change, comprising: a shift lever sensor configured to detect a target shift stage by detecting a position of a shift lever changed by a driver's operation; An electric motor position sensor that detects a current position of the electric motor and checks a current shift stage; And a controller configured to receive information from the shift lever sensor and the electric motor position sensor, and adjust a rotational speed of the electric motor based on the received information and shape information of a pre-stored detent plate. It provides a motor control system of the electric shift lever system comprising a.

특히, 상기 제어부는 목표 변속단과 현재 변속단에 대한 정보 및 전기 모터의 현재 위치에 관한 정보를 수신하는 위치 정보 수신부; 상기 위치 정보 수신부에서 수신한 정보를 토대로 피드포워드(Feedforward) 제어와 PID 제어를 수행하여 목표 듀티값을 산출하고, 산출된 듀티값을 전기 모터에 송신하는 보상부; 및 현재 변속단과 목표 변속단의 일치 여부를 확인하는 판단부;로 구성된 것을 특징으로 한다.In particular, the control unit includes a position information receiving unit for receiving information on the target gear stage and the current gear stage and the current position of the electric motor; A compensation unit configured to calculate a target duty value by performing feedforward control and PID control based on the information received by the position information receiver, and transmit the calculated duty value to the electric motor; And a determination unit for checking whether or not the current shift stage and the target shift stage match each other.

이 때, 상기 보상부는 디텐트 플레이트가 회전하는 과정에서 디텐트 스프링의 위치가 디텐트 플레이트의 골에서 산으로 변경되는 경우에는 듀티값을 점차 증가시키기 위한 양의 피드포워드 제어를 함으로써, 전기 모터의 회전 속도를 빠르게 하는 것을 특징으로 한다.At this time, when the position of the detent spring is changed from the valley of the detent plate to the acid during the rotation of the detent plate, the compensation unit performs a positive feedforward control to gradually increase the duty value of the electric motor, It is characterized by increasing the rotation speed.

반대로, 상기 보상부는 디텐트 디텐트 플레이트가 회전하는 과정에서 디텐트 스프링의 위치가 디텐트 플레이트의 산에서 골로 변경되는 경우에는 듀티값을 점차 감소시키기 위한 음의 피드포워드 제어를 함으로써, 전기 모터의 회전 속도를 느리게 하는 것을 특징으로 한다.On the contrary, when the position of the detent spring is changed from the peak of the detent plate to the valley of the detent plate while the detent detent plate is rotated, the compensator performs negative feedforward control to gradually reduce the duty value of the electric motor. It is characterized by slowing the rotation speed.

아울러, 상기 보상부는 피드포워드 제어에 의해 도출된 듀티값에 PID 제어에 의해 도출된 듀티값을 추가함으로써, 상기 디텐트 플레이트의 수평 방향 이동 속도를 일정하게 유지할 수 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the compensator may maintain the horizontal moving speed of the detent plate by adding the duty value derived by the PID control to the duty value derived by the feedforward control.

본 발명은 또 다른 실시예로 변속 레버에서 전달된 전기적 신호를 토대로 전기 모터의 회전축에 결합된 디텐트 플레이트(Detent Plate)를 회전시켜 변속하는 전동식 변속 레버 시스템의 전기 모터를 제어하는 방법에 있어서, (a) 변속 레버 센서로부터 파악된 운전자의 목표 변속단과 전기 모터의 위치 센서로부터 파악된 현재 변속단이 일치하는지 여부를 확인하는 변속단 확인 단계; (b) 상기 (a) 변속단 확인 단계에서 목표 변속단과 현재 변속단이 일치하지 않는 것으로 판단된 경우, 전기 모터의 목표 위치와 현재 위치의 에러(Error)값을 계산하는 에러 계산 단계; (c) 상기 (b) 에러 계산 단계에서 계산된 에러값과 전기 모터의 현재 위치 정보를 토대로 피드포워드(Feedforward) 제어 및 PID 제어를 수행하여 목표 듀티값을 산출하고, 산출된 목표 듀티값을 토대로 전기 모터의 회전 속도를 제어하는 보상 단계; 및 (d) 전기 모터의 현재 위치와 목표 위치가 일치하는지 여부를 최종 확인하는 판단 단계;를 포함하는 전동식 변속 레버 시스템의 모터 제어 방법을 제공한다.In another embodiment, the present invention provides a method for controlling an electric motor of an electric shift lever system for shifting by rotating a detent plate coupled to a rotating shaft of an electric motor based on an electrical signal transmitted from a shift lever. (a) a shift stage checking step of confirming whether the target shift stage of the driver identified from the shift lever sensor and the current shift stage identified from the position sensor of the electric motor match; (b) an error calculation step of calculating an error value between the target position and the current position of the electric motor when it is determined that the target shift stage and the current shift stage do not coincide in the shift stage checking step (a); (c) calculating a target duty value by performing feedforward control and PID control based on the error value calculated in the error calculating step and current position information of the electric motor, and calculating the target duty value based on the calculated target duty value. A compensation step of controlling the rotational speed of the electric motor; And (d) determining whether the current position and the target position of the electric motor coincide with each other.

특히, 상기 (c) 보상 단계는 전기 모터의 현재 위치를 파악한 결과, 디텐트 플레이트가 회전하는 과정에서 디텐트 스프링의 위치가 디텐트 플레이트의 골에서 산으로 변경되는 경우에는 듀티값을 증가시키기 위하여 양의 피드포워드 제어를 수행하는 것을 특징으로 한다.In particular, the (c) compensating step is to determine the current position of the electric motor, in order to increase the duty value when the position of the detent spring is changed from the valley of the detent plate to the mountain during the rotation of the detent plate A positive feedforward control is performed.

또한, 상기 (c) 보상 단계는 전기 모터의 현재 위치를 파악한 결과, 전기 모터의 현재 위치를 파악한 결과, 디텐트 플레이트가 회전하는 과정에서 디텐트 스프링의 위치가 디텐트 플레이트의 산에서 골로 변경되는 경우에는 듀티값을 감소시키기 위하여 음의 피드포워드 제어를 수행하는 것을 특징으로 한다.In addition, the (c) compensating step is to determine the current position of the electric motor, as a result of determining the current position of the electric motor, the position of the detent spring is changed from the mountain of the detent plate to the goal during the rotation of the detent plate In this case, the negative feedforward control is performed to reduce the duty value.

아울러, 상기 (c) 보상 단계는 상기 (b) 에러 계산 단계에서 계산된 에러값에 제어부에 기 저장된 게인(Gain)값을 곱하여 보상 듀티값을 도출하는 PID 제어를 수행하는 것을 특징으로 한다.In addition, the (c) compensation step is characterized in that the PID control for deriving the compensation duty value by multiplying the error value calculated in the error calculation step by the gain value stored in the control unit.

이 때, 상기 게인값은 변속단 별로 구분되어 저장되어 있는 것을 특징으로 한다.At this time, the gain value is characterized in that is stored separately for each shift stage.

또한, 본 발명의 전동식 변속 레버 시스템의 모터 제어 방법은 상기 (d) 판단 단계에서 전기 모터의 현재 위치와 목표 위치가 일치하지 않는 것으로 판단되면, 상기 (b) 에러 계산 단계와 상기 (c) 보상 단계를 재수행하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the motor control method of the electric shift lever system of the present invention, if it is determined that the current position and the target position of the electric motor do not coincide in the determining step (d), the (b) error calculating step and the (c) compensation are performed. It is characterized by performing the step again.

본 발명은 디텐트 플레이트가 골에서 산으로 이동할 때는 모터의 회전 속도를 빠르게 하고, 반대로 디텐트 플레이트가 산에서 골로 이동할 ?는 모터의 회전 속도를 늦춤으로써, 디텐트 스프링과 디텐트 플레이트 사이에서 발생되는 충격과 소음을 억제할 수 있다.The present invention speeds up the rotational speed of the motor when the detent plate moves from the valley to the hill, and conversely, the detent plate moves from the hill to the valley by slowing down the rotational speed of the motor, which occurs between the detent spring and the detent plate. It can suppress the shock and noise.

또한, 본 발명은 모터의 회전속도 제어함으로써, 디텐트 플레이트의 형상과 관계없이 변속 속도를 일정하게 유지할 수 있다.In addition, according to the present invention, by controlling the rotational speed of the motor, the speed change can be kept constant regardless of the shape of the detent plate.

도 1은 전동식 변속 레버 시스템의 디텐트 플레이트와 디텐트 스프링을 나타낸 사시도이다.
도 2 (a)는 디텐트 스프링이 디텐트 플레이트의 골 부분에 위치한 상태를 나타낸 도면이고, 도 2 (b)는 변속 과정에서 디텐트 스프링이 디텐트 플레이트의 산 부분에 위치한 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 전동식 변속 레버 시스템의 모터 제어 시스템을 구성하는 구성 요소를 나타낸 도면이다.
도 4는 변속 과정에서 FeedForward 및 PID 제어를 통해 모터의 목표 듀티값을 보정하는 일 과정을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 전동식 변속 레버 시스템의 모터 제어 방법에 관한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 전동식 변속 레버 시스템의 모터 제어 방법에 관한 순서도이다.
1 is a perspective view showing a detent plate and a detent spring of the electric shift lever system.
2 (a) is a view showing a state where the detent spring is located in the valley portion of the detent plate, Figure 2 (b) is a view showing a state where the detent spring is located in the mountain portion of the detent plate during the shifting process. .
3 is a view showing the components constituting the motor control system of the electric shift lever system of the present invention.
4 is a diagram illustrating a process of correcting a target duty value of a motor through FeedForward and PID control in a shifting process.
5 is a flowchart illustrating a motor control method of the electric shift lever system of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a motor control method of the electric shift lever system of the present invention.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대해 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described the present invention in more detail. It should be noted that the same elements in the figures are represented by the same numerals wherever possible. In addition, detailed description of well-known functions and configurations that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있거나 접속되어 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다. 또한, 본 명세서 전체에서 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치한다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.When a component is referred to as being connected or connected to another component, it is to be understood that although the component may be directly connected or connected to the other component, other components may exist in the middle. In addition, when a member is located "on" another member throughout this specification, this includes not only when a member is in contact with the other member, but also when there is another member between the two members.

본 출원에서, “포함하다.” 또는 “가지다.” 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present application, the term “comprises” or “having” is intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more. It is to be understood that it does not exclude in advance the possibility of the presence or addition of other features or numbers, steps, operations, components, components or combinations thereof.

한편, 본 발명에서 사용하는 '시스템'이라는 용어는 복수의 구성이 포함된 하나의 계를 의미하는 것으로 이해되어야 할 것이다.On the other hand, the term 'system' used in the present invention should be understood to mean a system including a plurality of configurations.

도 2 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 변속 레버 시스템의 모터 제어 시스템에 대하여 구체적으로 살펴보겠다.With reference to Figures 2 and 4, it will be described in detail with respect to the motor control system of the electric shift lever system according to an embodiment of the present invention.

도 2 (a)는 디텐트 스프링이 디텐트 플레이트의 골 부분에 위치한 상태를 나타낸 도면이고, 도 2 (b)는 변속 과정에서 디텐트 스프링이 디텐트 플레이트의 산 부분에 위치한 상태를 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 전동식 변속 레버 시스템의 모터 제어 시스템을 구성하는 구성 요소를 나타낸 도면이며, 도 4는 변속 과정에서 FeedForward 및 PID 제어를 통해 모터의 목표 듀티값을 보정하는 일 과정을 도시한 도면이다.Figure 2 (a) is a view showing a state where the detent spring is located in the valley portion of the detent plate, Figure 2 (b) is a view showing a state where the detent spring is located in the mountain portion of the detent plate during the shifting process 3 is a view showing the components constituting the motor control system of the electric shift lever system of the present invention, Figure 4 shows a process of correcting the target duty value of the motor through the FeedForward and PID control in the shift process Drawing.

본 발명의 전동식 변속 레버 시스템의 모터 제어 시스템은 운전자의 조작에 의해 변경되는 변속 레버(100)의 위치를 감지하여 목표 변속단을 확인하는 변속 레버 센서(110), 전기 모터(200)의 현재 위치를 감지하여 현재 변속단을 확인하는 전기 모터 위치 센서(210) 및 상기 변속 레버 센서(110) 상기 전기 모터 위치 센서(210)로부터 정보를 수신하고, 수신한 정보와 기 저장된 디텐트 플레이트(230)의 형상 정보를 토대로 전기 모터(200)의 회전 속도를 조절하는 제어부(300)를 포함한다.The motor control system of the electric shift lever system of the present invention detects the position of the shift lever 100 that is changed by the driver's operation to check the target shift stage, and the current position of the shift lever sensor 110 and the electric motor 200. Receives information from the electric motor position sensor 210 and the shift lever sensor 110 and the electric motor position sensor 210 to detect the current shift stage, and the received information and the pre-stored detent plate 230 It includes a control unit 300 for adjusting the rotational speed of the electric motor 200 based on the shape information.

본 발명은 상기와 같은 모터 제어 시스템를 제공함으로써 빠른 변속을 가능케 하며, 아울러 변속 시 발생하는 소음과 충격을 최소화할 수 있으므로, 이하에서는 본 발명의 시스템을 구성하는 구성 요소에 대하여 구체적으로 살펴보겠다.The present invention enables a fast shift by providing a motor control system as described above, and also minimizes the noise and shock generated when the shift occurs. Hereinafter, the components constituting the system of the present invention will be described in detail.

먼저, 변속 레버 센서(110)는 변속 레버(100)에 부착되어 운전자의 조작에 따른 변속 레버(100)의 위치 변화를 감지할 수 있는 구성 요소이다. 예를 들어 운전자가 변속 레버(100)를 조작하여 변속단을 “P” 단에서 “D”단으로 변경하면, 변속 레버 센서(110)는 “D”단을 목표 변속단으로 인식한다.First, the shift lever sensor 110 is attached to the shift lever 100 and is a component capable of detecting a change in position of the shift lever 100 according to the driver's operation. For example, when the driver operates the shift lever 100 to change the shift stage from the “P” stage to the “D” stage, the shift lever sensor 110 recognizes the “D” stage as the target shift stage.

다음으로, 전기 모터 위치 센서(210)는 전기 모터(200)에 부착되어, 전기 모터(200)의 현재 위치를 확인하는 구성인데, 여기서 전기 모터(200)의 현재 위치는 전기 모터(200)의 회전축(220)이 회전한 각도를 의미한다.Next, the electric motor position sensor 210 is attached to the electric motor 200 to confirm the current position of the electric motor 200, where the current position of the electric motor 200 is It means the angle that the rotating shaft 220 is rotated.

상기 전기 모터(200)의 회전축(220)에는 도 1과 같이 디텐트 플레이트(230)가 결합되어, 회전축(220)의 회전에 따라 디텐트 플레이트(230)도 회전하게 된다.The detent plate 230 is coupled to the rotating shaft 220 of the electric motor 200 as shown in FIG. 1, so that the detent plate 230 also rotates according to the rotation of the rotating shaft 220.

상기 디텐트 플레이트(230)는 도 2와 같이 P, R, N, D 각 변속단에 대응되는 산과 골 형상으로 이루어지며, 디텐트 플레이트(230)의 회전에 의해 고정부(250)에 결합된 디텐트 스프링(240)이 디텐트 플레이트(230)의 골에 위치하게 되면 그에 대응되는 변속단이 현재 변속단이 된다. 예를 들어, 도 2 (a)와 같이 디텐트 스프링(240)이 디텐트 플레이트(230)의 "P"단에 대응되는 골에 위치하면 현재 변속단이 "P"단이 되는 것이다.The detent plate 230 is formed in a hill and valley shape corresponding to each of the P, R, N, D shift stages, as shown in Figure 2 is coupled to the fixing portion 250 by the rotation of the detent plate 230 When the detent spring 240 is located at the valley of the detent plate 230, the shift stage corresponding thereto becomes the current shift stage. For example, when the detent spring 240 is located at the valley corresponding to the "P" end of the detent plate 230 as shown in FIG. 2A, the current shift stage becomes the "P" end.

전기 모터(200)의 현재 위치에 대응되는 디텐트 플레이트(230)와 디텐트 스프링(240)의 위치 정보는 후술할 제어부에 맵핑되어 있어, 상기 전기 모터 위치 센서(210)가 전기 모터의 현재 위치를 파악하면, 차량의 현재 변속단에 대한 정보도 파악할 수 있다.Position information of the detent plate 230 and the detent spring 240 corresponding to the current position of the electric motor 200 is mapped to a controller to be described later, so that the electric motor position sensor 210 is the current position of the electric motor. By identifying the information, it is also possible to grasp information about the current shift stage of the vehicle.

이 때, 상기 전기 모터 위치 센서(210)는 인히비터 스위치 또는 홀 센서인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니며 전기 모터(200)의 회전 각도를 측정할 수 있다면 무관하다.In this case, the electric motor position sensor 210 is preferably an inhibitor switch or a hall sensor, but is not limited thereto. If the rotation angle of the electric motor 200 can be measured, it is irrelevant.

다음으로, 본 발명 시스템의 핵심 구성 요소인 제어부(300)에 대하여 살펴보겠다. 본 발명의 제어부(300)는 TCU(Transmission Control Unit)일 수도 있으며, 위치 정보 수신부(310), 보상부(320) 및 판단부(330)로 구성된 것이 특징이다.Next, the control unit 300 which is a key component of the present invention will be described. The control unit 300 of the present invention may be a transmission control unit (TCU), and is characterized in that the position information receiving unit 310, the compensation unit 320 and the determination unit 330.

먼저, 위치 정보 수신부(310)는 상기 변속 레버 센서(110)와 전기 모터 위치 센서(210)으로부터 각각 목표 변속단과 현재 변속단에 관한 정보를 수신할 수 있다.First, the position information receiver 310 may receive information regarding a target gear shift stage and a current gear shift stage from the shift lever sensor 110 and the electric motor position sensor 210, respectively.

또한, 상기 위치 정보 수신부(310)는 전기 모터(200)의 현재 위치(회전 각도)에 대한 정보를 수신함으로써, 디텐트 스프링(240)이 도 2 (a), (b)와 같이 디텐트 플레이트(230)의 산 또는 골에 위치하는 지, 골에서 산으로 이동하는 위치에 있는 지, 반대로 산에서 골로 이동하는 위치에 있는 지를 파악할 수 있다.In addition, the position information receiver 310 receives the information on the current position (rotation angle) of the electric motor 200, so that the detent spring 240 as shown in Figure 2 (a), (b) It is possible to determine whether it is located at the mountain or goal of 230, whether it is located at the position moving from the goal to the mountain, or vice versa.

다음으로, 도 4를 참조하여 보상부(320)에 대하여 살펴보겠다. 이 때, 도 4에 도시된 피드포워드, PID 제어는 보상 과정의 일 실시예에 불과하며, 반드시 도 4와 같이 보상되는 것은 아니다.Next, the compensation unit 320 will be described with reference to FIG. 4. At this time, the feedforward and PID control shown in FIG. 4 is only an embodiment of the compensation process, and is not necessarily compensated as shown in FIG. 4.

상기 보상부(320)는 상기 위치 정보 수신부(310)에서 수신한 정보를 토대로 피드포워드(FeedForward) 제어 및 PID 제어(Proportional Integral Derivative Control)를 수행하여, 전기 모터(200)의 회전 속도를 제어하는 구성이다. 특히, 보상부(320)는 피드포워드 제어와 PID 제어를 동시 또는 이시에 수행하여 듀티값을 보정함으로써, 전기 모터(200)를 원하는 속도로 회전시키기 위한 목표 듀티값을 산출할 수 있다. The compensation unit 320 performs a feedforward control and a PID control (Proportional Integral Derivative Control) based on the information received from the position information receiver 310 to control the rotational speed of the electric motor 200. Configuration. In particular, the compensation unit 320 may calculate a target duty value for rotating the electric motor 200 at a desired speed by correcting the duty value by simultaneously performing feed forward control and PID control.

상기 보상부(320)는 상기 위치 정보 수신부(310)에서 파악한 디텐트 플레이트(230)와 디텐트 스프링(240)의 위치 정보를 토대로 피드포워드 제어를 수행한다.The compensator 320 performs feedforward control based on the position information of the detent plate 230 and the detent spring 240 determined by the position information receiver 310.

디텐트 플레이트(230)의 회전에 의해 디텐트 스프링(240)의 위치가 디텐트 플레이트(230)의 골에서 산으로 변경되는 경우(도 4의 a-1, a-2, a-3 구간)에는 디텐트 스프링(240)에 의해 복원력이 작용하여 디텐트 플레이트(230)가 회전하는 속도가 느려지므로, 상기 보상부(320)에서는 양(Positive)의 피드포워드 제어를 수행하여 전기 모터(200)로 송신되는 듀티값을 점차 증가시키고, 결과적으로 전기 모터(200)의 회전 속도를 더 빠르게 제어할 수 있다. When the position of the detent spring 240 is changed from the valley of the detent plate 230 to the mountain by the rotation of the detent plate 230 (a-1, a-2, a-3 section in Figure 4) Since the restoring force acts by the detent spring 240 to slow down the rotation of the detent plate 230, the compensator 320 performs positive feedforward control to perform the electric motor 200. It is possible to gradually increase the duty value transmitted to, and consequently to control the rotation speed of the electric motor 200 faster.

반대로, 디텐트 플레이트(230)의 회전에 의해 디텐트 스프링(240)의 위치가 디텐트 플레이트(230)의 산에서 골로 변경되는 경우(도 4의 b-1, b-2, b-3)에는 복원력이 반대로 작용하여 디텐트 플레이트(230)까 회전하는 속도가 빨라지며, 그 과정에서 디텐트 플레이트(230)와 디텐트 스프링(240) 사이에 충격 및 소음이 발생하게 된다.On the contrary, when the position of the detent spring 240 is changed from the peak of the detent plate 230 to the valley by the rotation of the detent plate 230 (b-1, b-2, b-3 of Figure 4) There is a restoring force acting in reverse to increase the speed of rotation to the detent plate 230, the impact and noise is generated between the detent plate 230 and the detent spring 240 in the process.

이에 따라, 상기 보상부(320)에서는 음(Negative)의 피드포워드 제어를 수행하여 전기 모터(200)로 송신되는 듀티값을 점차 감소시켜, 전기 모터(200)의 회전 속도를 더 느리게 제어할 수 있다.Accordingly, the compensator 320 performs negative feedforward control to gradually reduce the duty value transmitted to the electric motor 200, thereby controlling the rotation speed of the electric motor 200 more slowly. have.

즉, 상기 보상부(320)는 상기와 같은 피드포워드 제어를 수행함으로써, 디텐트 플레이트(230)의 회전 상태(골에서 산으로 이동하는 경우인지 또는 산에서 골로 이동하는 경우인지) 관계 없이 디텐트 플레이트(230)의 수평 방향 이동 속도를 일정하게 유지할 수 있으며, 아울러 디텐트 플레이트(230)가 산에서 골로 이동할 때 발생하는 소음과 충격을 최소화할 수 있다.That is, the compensation unit 320 performs the feed forward control as described above, so that the detent regardless of the rotation state of the detent plate 230 (when moving from the valley to the mountain or from the mountain to the valley) The horizontal movement speed of the plate 230 can be kept constant, and the noise and impact generated when the detent plate 230 moves from the mountain to the valley can be minimized.

또한, 상기 보상부(320)는 위치 정보 수신부(310)에서 수신한 목표 변속단과 현재 변속단에 대한 정보를 토대로 전기 모터(200)의 목표 위치와 현재 위치의 차이값(에러값)을 산출하고, 에러값에 상기 제어부(300)에 기 저장되어 있는 게인(Gain)값을 곱함으로써 보상 듀티값을 도출하는 PID 제어를 수행할 수 있다. In addition, the compensation unit 320 calculates a difference value (error value) between the target position and the current position of the electric motor 200 on the basis of the information on the target gear stage and the current gear stage received by the position information receiver 310 and In addition, PID control for deriving a compensation duty value may be performed by multiplying an error value by a gain value previously stored in the controller 300.

특히, 상기 제어부(300)에는 에러값에 대응되는 게인값이 맵핑되어 있으며, 상기 게인값은 P, R, N, D단의 각각이 변속단 별로 구분되어 저장되어 있으며, 디텐트 플레이트(230)와 디텐트 스프링(240)의 현재 위치에 따라 게인값이 상이할 수 있다. 예를 들어, P단에 대응되는 게인값으로는 Kp가 0.5, Kd가 0.5, Ki이 0.5으로 저장될 수 있고, D단에 대응되는 Kp가 0.5, Kd가 0.5, Ki이 1으로 저장되어 있을 수도 있다. Particularly, a gain value corresponding to an error value is mapped to the control unit 300. The gain value is stored in each of the P, R, N, and D stages according to the shift stage, and the detent plate 230 is stored. The gain value may be different according to the current position of the watent spring 240. For example, as a gain value corresponding to the P stage, Kp may be stored as 0.5, Kd is 0.5, and Ki is 0.5, and Kp corresponding to the D stage is 0.5, Kd is 0.5, and Ki is stored as 1. It may be.

또한, 상기 제어부(300) 디텐트 스프링(240)가 위치한 영역(a-1,2,3 및 b-1,2,3)을 구분하여, 그에 대응되는 게인값을 구분하여 저장하고 있을 수도 있다.In addition, the control unit 300 may distinguish the areas (a-1, 2, 3 and b-1, 2, 3) where the detent spring 240 is located, and store the gain values corresponding thereto. .

본 발명은 상기와 같이 전기 모터 위치의 에러량에 대응되는 게인값을 미리 맵핑해둠으로써, 전기 모터(200)의 회전에 따라 점차 변화하는 에러량에 적합한 게인값을 빠르게 도출할 수 있어 신속하고 정확한 PID 제어를 할 수 있다. 아울러, PID 제어를 수행함으로써 본 발명의 전동식 변속 레버 시스템은 종래의 전동식 변속 레버 시스템에 비하여 빠르고 오차 없는 전기 모터(200) 제어가 가능하다.According to the present invention, a gain value corresponding to an error amount of an electric motor position is mapped in advance as described above, so that a gain value suitable for an error amount gradually changing with the rotation of the electric motor 200 can be quickly derived, Accurate PID control is possible. In addition, by performing PID control, the electric shift lever system of the present invention can control the electric motor 200 faster and without error than the conventional electric shift lever system.

결과적으로, 상기 보상부(320)는 실시간으로 피드포워드 제어를 통해 도출한 듀티값에 PID 제어를 거쳐 도출된 보상 듀티값을 더한 목표 듀티값을 전기 모터(200)에 송신함으로써, 전기 모터(200)의 회전 속도를 효율적으로 제어할 수 있다.As a result, the compensation unit 320 transmits the target duty value obtained by adding the compensation duty value derived through PID control to the duty value derived through feedforward control in real time, thereby transmitting the electric motor 200 to the electric motor 200. The rotational speed of) can be controlled efficiently.

마지막으로, 판단부(330)는 상기 보상부(320)에 의한 전기 모터(200) 제어가 이루어진 이후에 전기 모터의 현재 위치와 목표 위치를 비교하여 현재 변속단과 목표 변속단이 일치하게 되었는지 판단하는 구성이다.Finally, the determination unit 330 compares the current position and the target position of the electric motor after controlling the electric motor 200 by the compensator 320 to determine whether the current shift stage and the target shift stage are matched. Configuration.

상기 판단부(330)는 현재 변속단과 목표 변속단이 일치하지 않는 경우에는 상기 보상부(320)에서 전기 모터(200) 회전 제어가 재수행되도록 할 수 있고, 현재 변속단과 목표 변속단이 일치하는 경우에는 운전자의 변속 레버(100) 조작이 있을 때까지 전기 모터(200)의 제어를 중단한다.When the current shift stage and the target shift stage do not coincide with each other, the determination unit 330 may allow the compensation unit 320 to perform the rotation control of the electric motor 200 again, and the current shift stage matches the target shift stage. In this case, the control of the electric motor 200 is stopped until there is an operation of the shift lever 100 of the driver.

다음으로, 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 전동식 변속 레버 시스템의 모터 제어 방법에 대하여 살펴보겠다.Next, a motor control method of the electric shift lever system of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6.

도 5는 본 발명의 전동식 변속 레버 시스템의 모터 제어 방법에 관한 흐름도이고, 도 6은 본 발명의 전동식 변속 레버 시스템의 모터 제어 방법에 관한 순서도이다.5 is a flowchart illustrating a motor control method of the motorized shift lever system of the present invention, and FIG. 6 is a flowchart illustrating a motor control method of the motorized shift lever system of the present invention.

본 발명은 또 다른 실시예로 변속 레버에서 전달된 전기적 신호를 토대로 전기 모터의 회전축에 결합된 디텐트 플레이트(Detent Plate)를 회전시켜 변속하는 전동식 변속 레버 시스템의 전기 모터를 제어하는 방법을 제공한다.The present invention provides a method of controlling an electric motor of an electric shift lever system for shifting by rotating a detent plate coupled to a rotating shaft of an electric motor based on an electrical signal transmitted from a shift lever. .

본 발명의 전동식 변속 레버 시스템의 모터 제어 방법은 (a) 변속 레버 센서로부터 파악된 운전자의 목표 변속단과 전기 모터 위치 센서로부터 파악된 현재 변속단이 일치하는지 여부를 확인하는 변속단 확인 단계(S210), (b) 상기 (a) 변속단 확인 단계(S210)에서 목표 변속단과 현재 변속단이 일치하지 않는 것으로 판단된 경우, 전기 모터의 목표 위치와 현재 위치의 에러(Error)값을 계산하는 에러 계산 단계(S220), (c) 상기 (b) 에러 계산 단계(S220)에서 계산된 에러값과 전기 모터의 현재 위치 정보를 토대로 피드포워드(Feedforward) 제어 및 PID 제어를 수행하여 목표 듀티값을 산출하고, 산출된 목표 듀티값을 토대로 전기 모터의 회전 속도를 제어하는 보상 단계(S230) 및 (d) 전기 모터의 현재 위치와 목표 위치가 일치하는지 여부를 최종 확인하는 판단 단계(S240)을 포함한다.Motor control method of the electric shift lever system of the present invention (a) the shift stage check step of checking whether or not the target shift stage of the driver identified from the shift lever sensor and the current shift stage identified from the electric motor position sensor (S210). (b) Error calculation for calculating an error value between the target position and the current position of the electric motor when it is determined that the target shift stage and the current shift stage do not coincide in the step (a) of checking the shift stage (S210). The target duty value is calculated by performing feedforward control and PID control based on the error value calculated in step S220 and (c) the error calculation step S220 and the current position information of the electric motor. Compensation step (S230) of controlling the rotational speed of the electric motor on the basis of the calculated target duty value and (d) Determination step (S240) of finally checking whether the current position and the target position of the electric motor is the same; It should.

이 때, 상기 변속단 확인 단계(S210)와 상기 에러 계산 단계(S220)은 앞서 기술한 변속 레버 센서(110), 전기 모터 위치 센서(210), 위치 정보 수신부(310)에서 수행하는 역할과 대응되므로, 이에 대한 구체적인 설명을 생략하도록 한다.At this time, the shift stage confirming step (S210) and the error calculation step (S220) and the role and the role performed by the shift lever sensor 110, the electric motor position sensor 210, the position information receiver 310 described above. Therefore, detailed description thereof will be omitted.

다음으로, 본 발명의 모터 제어 방법에 있어 가장 핵심이 되는 보상 단계(S230)에 대하여 살펴보겠다. Next, the compensation step (S230) which is the core of the motor control method of the present invention will be described.

상기 보상 단계(S230)는 피드포워드 제어 및 PID 제어를 수행하여 전기 모터의 회전을 제어하는 것이 특징인데, 전기 모터의 현재 위치를 파악한 결과, 디텐트 플레이트가 회전하는 과정에서 디텐트 스프링의 위치가 디텐트 플레이트의 골에서 산으로 변경되는 경우에는 디텐트 스프링에 의해 발생하는 복원력에 의해 동일 출력 대비 전기 모터의 회전 속도가 느려지므로, 전기 모터에 공급되는 듀티값을 증가시키기 위하여 양의 피드포워드 제어를 수행하여 전기 모터의 회전 속도를 높이고자 한다.The compensation step (S230) is characterized by controlling the rotation of the electric motor by performing the feed forward control and PID control, as a result of determining the current position of the electric motor, the position of the detent spring in the process of rotating the detent plate In the case of changing from the valley of the detent plate to the acid, since the rotational speed of the electric motor is lowered due to the restoring force generated by the detent spring, the positive feedforward control is performed to increase the duty value supplied to the electric motor. To increase the rotational speed of the electric motor.

반대로, 전기 모터의 현재 위치를 파악한 결과, 디텐트 플레이트가 회전하는 과정에서 디텐트 스프링의 위치가 디텐트 플레이트의 산에서 골로 변경되는 경우에는 디텐트 스프링에 의해 발생하는 복원력이 앞서의 경우(디텐트 스프링의 위치가 골에서 산으로 변경되는 경우) 반대 방향으로 작용하여 디텐트 스프링과 디텐트 플레이트 사이에 충격 및 소음이 발생할 수 있으므로, 전기 모터에 공급되는 듀티값을 감소시키기 위하여 음의 피드포워드 제어를 수행하여, 전기 모터의 회전 속도를 낮추고자 한다.On the contrary, as a result of determining the current position of the electric motor, if the position of the detent spring is changed from the peak of the detent plate to the valley during the rotation of the detent plate, the restoring force generated by the detent spring is earlier (de If the position of the tent spring is changed from the valley to the hill), it may act in the opposite direction, causing shock and noise between the detent spring and the detent plate, so that the negative feedforward is reduced to reduce the duty value supplied to the electric motor. By performing the control, one wants to lower the rotational speed of the electric motor.

또한, 상기 보상 단계(S230)는 전기 모터의 목표 위치와 현재 위치의 에러값(전기모터의 목표 위치 - 전기 모터의 현재 위치)에 상기 에러값에 게인값을 곱하는 PID 제어를 수행하여 보상 듀티값을 산출한다. 이 때, 에러값에 대응되는 게인값은 제어부 또는 TCU에 기 저장된 값이며, 이에 대한 구체적인 설명은 앞서 기술하였으므로 생략하도록 한다.In addition, the compensation step (S230) is a compensation duty value by performing a PID control to multiply the error value by the error value (target position of the electric motor-the current position of the electric motor) of the target position and the current position of the electric motor To calculate. In this case, the gain value corresponding to the error value is a value previously stored in the control unit or the TCU, and a detailed description thereof will be omitted.

결과적으로, 상기 보상 단계(S230)는 전기 모터의 현재 위치(디텐트 플레이트와 디텐트 스프링의 위치)를 토대로 피드포워드 제어한 듀티값에 PID 제어를 통해 도출된 보상 듀티값을 더함으로써 목표 듀티값을 산출할 수 있으며, 목표 듀티값을 전기 모터로 송신하여 전기 모터의 회전 속도 및 방향 등을 제어할 수 있다. 이 때, 상기 보상 단계(S230)에서는 피드포워드 제어와 PID 제어를 동시에 수행되어 듀티값 보상 과정을 신속하게 진행하는 것이 바람직하나, 피드포워드 제어와 PID 제어가 이시에 수행되더라도 무관하다.As a result, the compensation step (S230) is a target duty value by adding the compensation duty value derived through PID control to the duty value of the feed forward control based on the current position of the electric motor (position of the detent plate and the detent spring) It is possible to calculate the, and to transmit the target duty value to the electric motor to control the rotational speed and direction of the electric motor. At this time, in the compensating step (S230), it is preferable to perform the feed forward control and the PID control at the same time to quickly perform the duty value compensation process, but the feed forward control and the PID control may be performed at this time.

마지막으로 판단 단계(S240)에 대하여 살펴보면, 상기 판단 단계(S240)는 상기 보상 단계(S230)가 수행된 이후에 전기 모터의 현재 위치와 전기 모터의 목표 위치를 비교하여 현재 변속단과 목표 변속단이 일치하는 지를 확인하는 단계로, 다시 말해 변속이 정확하게 이뤄졌는지 판단하는 단계이다.Finally, the determination step (S240), the determination step (S240) is a comparison between the current position of the electric motor and the target position of the electric motor after the compensation step (S230) is performed, the current gear stage and the target gear stage It is a step of checking whether it matches, that is, a step of determining whether the shift is made correctly.

판단 결과, 현재 변속단과 목표 변속단이 일치하는 것으로 확인되면 운전자의 다음 변속 레버 조작이 있을 때까지 전기 모터의 제어를 종료하면 되고, 현재 변속단과 목표 변속단이 일치하지 않는 것으로 판단되면 상기 에러 계산 단계(S220)과 상기 보상 단계(S230)을 재수행하여 변속 레버 시스템이 운전자의 의도대로 제어될 수 있게 한다.If it is determined that the current shift stage and the target shift stage match, the control of the electric motor may be terminated until the next shift lever operation of the driver. If the current shift stage and the target shift stage are determined to be inconsistent, the error calculation may be performed. Step S220 and the compensation step S230 are performed again so that the shift lever system can be controlled as the driver intends.

정리하면, 본 발명은 상기와 같은 전동식 변속 레버시스템의 모터를 제어하는 시스템 및 그 제어 방법을 제공함으로써 빠른 변속을 가능하게 하며, 아울러 디텐트 플레이트(230)와 디텐트 스프링(240) 사이에 발생하는 소음과 충격을 최소화할 수 있어 운전자에게 안락한 주행 환경을 제공할 수 있다.In summary, the present invention provides a system for controlling the motor of the electric shift lever system as described above and a method of controlling the same, thereby enabling fast shifting and occurring between the detent plate 230 and the detent spring 240. Noise and shock can be minimized to provide a comfortable driving environment for the driver.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 응용예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 응용예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.While the above has been shown and described with respect to preferred embodiments and applications of the present invention, the present invention is not limited to the specific embodiments and applications described above, the invention without departing from the gist of the invention claimed in the claims Various modifications can be made by those skilled in the art, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or the prospect of the present invention.

또한, 본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Also, the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.

본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

100 : 변속 레버
110 : 변속 레버 센서
200 : 전기 모터
210 : 전기 모터 위치 센서
220 : 회전축
230 : 디텐트 플레이트
240 : 디텐트 스프링
300 : 제어부
400 : 변속기
100: shift lever
110: shift lever sensor
200: electric motor
210: electric motor position sensor
220: rotation axis
230: detent plate
240: detent spring
300: control unit
400: transmission

Claims (11)

변속 레버에서 전달된 전기적 신호를 토대로 전기 모터의 회전축에 결합된 디텐트 플레이트(Detent Plate)를 회전시켜 변속하는 전동식 변속 레버 시스템의 전기 모터를 제어하는 시스템에 있어서,
운전자의 조작에 의해 변경되는 변속 레버의 위치를 감지하여 목표 변속단을 확인하는 변속 레버 센서;
상기 전기 모터의 현재 위치를 감지하여 현재 변속단을 확인하는 전기 모터 위치 센서; 및
상기 변속 레버 센서와 상기 전기 모터 위치 센서로부터 정보를 수신하고, 수신한 정보와 기 저장된 디텐트 플레이트의 형상 정보를 토대로 전기 모터의 회전 속도를 조절하는 제어부;
를 포함하는 전동식 변속 레버 시스템의 모터 제어 시스템에 있어서,
상기 제어부는,
목표 변속단과 현재 변속단에 대한 정보 및 전기 모터의 현재 위치에 관한 정보를 수신하는 위치 정보 수신부; 및
상기 위치 정보 수신부에서 수신한 정보를 토대로 피드포워드(Feedforward) 제어와 PID 제어를 동시에 수행하여 목표 듀티값을 산출하고, 산출된 목표 듀티값을 전기 모터에 송신하는 보상부;
를 포함하며,
상기 디텐트 플레이트 상에서 디텐트 스프링이 위치한 영역을 복수 개의 영역으로 구분하여 그에 대응되는 게인값을 맵핑해, 상기 PID 제어의 게인값으로 이용하는,
전동식 변속 레버 시스템의 모터 제어 시스템.
A system for controlling an electric motor of an electric shift lever system for shifting by rotating a detent plate coupled to a rotating shaft of an electric motor based on an electrical signal transmitted from a shift lever,
A shift lever sensor for detecting a target shift stage by detecting a position of a shift lever changed by a driver's operation;
An electric motor position sensor that detects a current position of the electric motor and checks a current shift stage; And
A control unit which receives information from the shift lever sensor and the electric motor position sensor, and adjusts a rotational speed of the electric motor based on the received information and shape information of a pre-stored detent plate;
In the motor control system of the motorized shift lever system comprising:
The control unit,
A position information receiving unit which receives information on the target speed change stage and the current speed change stage, and information on the current position of the electric motor; And
A compensator configured to simultaneously perform feedforward control and PID control based on the information received by the position information receiver, calculate a target duty value, and transmit the calculated target duty value to the electric motor;
Including;
By dividing the area where the detent spring is located on the detent plate into a plurality of areas and mapping a gain value corresponding thereto, using the gain value of the PID control,
Motor control system of the electric shift lever system.
제 1항에 있어서,
상기 제어부는,
현재 변속단과 목표 변속단의 일치 여부를 확인하는 판단부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 변속 레버 시스템의 모터 제어 시스템.
The method of claim 1,
The control unit,
Determination unit for checking whether the current gear stage and the target gear stage match;
The motor control system of the electric shift lever system further comprises.
제 2항에 있어서,
상기 보상부는 디텐트 플레이트가 회전하는 과정에서 디텐트 스프링의 위치가 디텐트 플레이트의 골에서 산으로 변경되는 경우에는 듀티값을 점차 증가시키기 위한 양의 피드포워드 제어를 함으로써, 전기 모터의 회전 속도를 빠르게 하는 것을 특징으로 하는 전동식 변속 레버 시스템의 모터 제어 시스템.
The method of claim 2,
When the position of the detent spring is changed from the valley of the detent plate to the mountain during the rotation of the detent plate, the compensation unit controls the rotational speed of the electric motor by positive feedforward control to gradually increase the duty value. A motor control system of an electric shift lever system, characterized by speeding up.
제 2항에 있어서,
상기 보상부는 디텐트 디텐트 플레이트가 회전하는 과정에서 디텐트 스프링의 위치가 디텐트 플레이트의 산에서 골로 변경되는 경우에는 듀티값을 점차 감소시키기 위한 음의 피드포워드 제어를 함으로써, 전기 모터의 회전 속도를 느리게 하는 것을 특징으로 하는 전동식 변속 레버 시스템의 모터 제어 시스템.
The method of claim 2,
The compensating unit performs negative feedforward control to gradually reduce the duty value when the position of the detent spring is changed from the peak of the detent plate to the valley of the detent plate while the detent detent plate rotates, thereby rotating the speed of the electric motor. A motor control system of an electric shift lever system, characterized by slowing down.
제 2항에 있어서,
상기 보상부는 피드포워드 제어에 의해 도출된 듀티값에 PID 제어에 의해 도출된 듀티값을 추가함으로써, 상기 디텐트 플레이트의 수평 방향 이동 속도를 일정하게 유지할 수 있는 것을 특징으로 하는 전동식 변속 레버 시스템의 모터 제어 시스템.
The method of claim 2,
The compensator may add the duty value derived by the PID control to the duty value derived by the feedforward control, thereby maintaining a constant horizontal moving speed of the detent plate. Control system.
변속 레버에서 전달된 전기적 신호를 토대로 전기 모터의 회전축에 결합된 디텐트 플레이트(Detent Plate)를 회전시켜 변속하는 전동식 변속 레버 시스템의 전기 모터를 제어하는 방법에 있어서,
(a) 변속 레버 센서로부터 파악된 운전자의 목표 변속단과 전기 모터 위치 센서로부터 파악된 현재 변속단이 일치하는지 여부를 확인하는 변속단 확인 단계;
(b) 상기 (a) 변속단 확인 단계에서 목표 변속단과 현재 변속단이 일치하지 않는 것으로 판단된 경우, 전기 모터의 목표 위치와 현재 위치의 에러(Error)값을 계산하는 에러 계산 단계;
(c) 상기 (b) 에러 계산 단계에서 계산된 에러값과 전기 모터의 현재 위치 정보를 토대로 피드포워드(Feedforward) 제어 및 PID 제어를 수행하여 목표 듀티값을 산출하고, 산출된 목표 듀티값을 토대로 전기 모터의 회전 속도를 제어하는 보상 단계; 및
(d) 전기 모터의 현재 위치와 목표 위치가 일치하는지 여부를 최종 확인하는 판단 단계;를 포함하는 전동식 변속 레버 시스템의 모터 제어 방법에 있어서,
상기 (c) 보상 단계의 PID 제어는,
상기 디텐트 플레이트 상에서 디텐트 스프링이 위치한 영역을 복수 개의 영역으로 구분하여 그에 대응되는 게인값을 제어부에 맵핑해, 상기 PID 제어의 게인값으로 이용하는,
전동식 변속 레버 시스템의 모터 제어 방법.
A method of controlling an electric motor of an electric shift lever system for shifting by rotating a detent plate coupled to a rotating shaft of an electric motor based on an electrical signal transmitted from a shift lever,
(a) a shift stage checking step of confirming whether a target shift stage of the driver identified from the shift lever sensor and a current shift stage identified from the electric motor position sensor match;
(b) an error calculation step of calculating an error value between the target position and the current position of the electric motor when it is determined that the target shift stage and the current shift stage do not coincide in the shift stage checking step (a);
(c) calculating a target duty value by performing feedforward control and PID control based on the error value calculated in the error calculating step and current position information of the electric motor, and calculating the target duty value based on the calculated target duty value. A compensation step of controlling the rotational speed of the electric motor; And
(d) a final step of determining whether the current position and the target position of the electric motor coincide with each other.
PID control of the (c) compensation step,
By dividing the area where the detent spring is located on the detent plate into a plurality of areas and mapping a gain value corresponding to the area to the control unit, using the gain value of the PID control,
How to control the motor of the electric shift lever system.
제 6항에 있어서,
상기 (c) 보상 단계는 전기 모터의 현재 위치를 파악한 결과, 디텐트 플레이트가 회전하는 과정에서 디텐트 스프링의 위치가 디텐트 플레이트의 골에서 산으로 변경되는 경우에는 듀티값을 증가시키기 위하여 양의 피드포워드 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 전동식 변속 레버 시스템의 모터 제어 방법.
The method of claim 6,
Compensating step (c) is to determine the current position of the electric motor, when the position of the detent spring is changed from the valley of the detent plate to the mountain during the rotation of the detent plate, the positive value to increase the duty value A motor control method for an electric shift lever system, characterized by performing feedforward control.
제 6항에 있어서,
상기 (c) 보상 단계는 전기 모터의 현재 위치를 파악한 결과, 전기 모터의 현재 위치를 파악한 결과, 디텐트 플레이트가 회전하는 과정에서 디텐트 스프링의 위치가 디텐트 플레이트의 산에서 골로 변경되는 경우에는 듀티값을 감소시키기 위하여 음의 피드포워드 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 전동식 변속 레버 시스템의 모터 제어 방법.
The method of claim 6,
In the step (c) of the compensating step, when the current position of the electric motor is determined and the current position of the electric motor is determined, the position of the detent spring is changed from the peak of the detent plate to the valley during the rotation of the detent plate. And a negative feedforward control to reduce the duty value.
제 6항에 있어서,
상기 (c) 보상 단계의 PID 제어는 상기 (b) 에러 계산 단계에서 계산된 에러값에 제어부에 기 맵핑된 게인(Gain)값을 곱하여 보상 듀티값을 도출하는 것을 특징으로 하는 전동식 변속 레버 시스템의 모터 제어 방법.
The method of claim 6,
The PID control of the compensation step (c) of the electric shift lever system, characterized in that to derive the compensation duty value by multiplying the error value calculated in the step (b) the error calculation step (Gain) previously mapped to the control unit. Motor control method.
제 9항에 있어서,
상기 기 맵핑된 게인값은 변속단 별로 구분되어 더 맵핑될 수 있는 것을 특징으로 하는 전동식 변속 레버 시스템의 모터 제어 방법.
The method of claim 9,
The pre-mapped gain value may be classified according to shift stages and further mapped to the motor control method of the electric shift lever system.
제 6항에 있어서,
상기 (d) 판단 단계에서 전기 모터의 현재 위치와 목표 위치가 일치하지 않는 것으로 판단되면, 상기 (b) 에러 계산 단계와 상기 (c) 보상 단계를 재수행하는 것을 특징으로 하는 전동식 변속 레버 시스템의 모터 제어 방법.
The method of claim 6,
If it is determined that the current position and the target position of the electric motor do not coincide in the determining step (d), the motor of the electric shift lever system, wherein the error calculating step and the compensation step are performed again. Control method.
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