KR102098050B1 - Electric Power Steering Apparatus and Control Method for the same - Google Patents

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Abstract

본 개시는 랙의 이동을 위한 힘을 제공하는 제1 모터 및 제1 모터와 동기화하여 랙의 이동을 위한 힘을 제공하는 제2 모터를 포함하는 모터부, 자차의 차속을 획득하는 차속 센서, 스티어링 휠의 조타에 따른 조향각속도를 획득하는 조향각 센서 및 선행 차량과의 거리를 획득하는 전방감지 센서를 포함하는 센서부 및 스티어링 휠의 조타에 따라 휠이 조향되도록 제1 모터 및 제2 모터의 동작을 제어하되, 차속, 조향각속도 또는 선행 차량과의 거리 중 적어도 하나에 기초하여, 일반 모드에서는 제1 모터만 구동하고, 비상 모드에서는 제1 모터와 제2 모터를 같이 구동하는 제어부를 포함하는 전동식 파워 스티어링 장치를 제공한다. 본 개시에 의하면 차량의 주행 상황에 적합한 보조 조향력을 제공할 수 있다.The present disclosure includes a motor including a first motor providing a force for moving the rack and a second motor providing a force for moving the rack in synchronization with the first motor, a vehicle speed sensor for obtaining the vehicle speed of the host vehicle, and a steering The operation of the first motor and the second motor is such that the wheel is steered according to the steering of the steering unit and the steering unit including a steering angle sensor that obtains a steering angle speed according to the steering of the wheel and a front sensing sensor that obtains a distance from the preceding vehicle. Controlled, but based on at least one of the vehicle speed, steering angle speed, or distance from the preceding vehicle, an electric power including a control unit that drives only the first motor in the normal mode and drives the first and second motors together in the emergency mode. Provide a steering device. According to the present disclosure, it is possible to provide an auxiliary steering force suitable for the driving situation of the vehicle.

Description

전동식 파워 스티어링 장치 및 그 제어 방법{Electric Power Steering Apparatus and Control Method for the same}Electric Power Steering Apparatus and Control Method for the same}

본 개시는 전동식 파워 스티어링 장치에 구비된 듀얼 모터의 구동을 제어하는 전동식 파워 스티어링 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.The present disclosure relates to an electric power steering apparatus for controlling driving of a dual motor provided in the electric power steering apparatus and a control method thereof.

일반적으로 차량의 조향 장치는 차량의 진행 방향을 운전자의 의지대로 변경할 수 있도록 하기 위한 장치이며, 전동식 파워 스티어링 장치는 운전자가 자동차의 조향 휠(Steering Wheel)을 조작할 경우에 배력 장치를 이용하여 운전자의 조향 휠 조작력을 보조하여 줌으로써 보다 작은 힘으로 용이하게 차량의 진행 방향을 변경할 수 있도록 하는 장치이다.In general, a steering device of a vehicle is a device for changing a vehicle's driving direction according to the driver's will, and an electric power steering device uses a booster when a driver operates a steering wheel of a vehicle. It is a device that can easily change the traveling direction of the vehicle with a smaller force by assisting the steering wheel operation force.

한편, 대형 상용차는 일반적인 승용차에 비하여 차체 길이나 무게가 승용차에 비하여 더 크기 때문에, 고출력 및 고출력을 견딜 수 있는 강성이 필요하여 종래에는 주로 유압식 파워 스티어링 장치를 이용하였다. 다만, 최근 다양한 운전자 보조 시스템의 도입에 따라, 대형 상용차에도 운전자 보조 시스템 및 전동식 파워 스티어링 장치가 점차 적용되고 있다.On the other hand, a large commercial vehicle has a vehicle body length or weight that is larger than that of a passenger car, and thus requires rigidity capable of withstanding high power and high power, and thus conventionally uses a hydraulic power steering device. However, with the introduction of various driver assistance systems in recent years, driver assistance systems and electric power steering devices have been gradually applied to large commercial vehicles.

이에 따라, 대형 상용차에 장착된 전동식 파워 스티어링 장치의 구동과 관련하여 다양한 상황에 적합한 제어 방법이 필요하게 된다.Accordingly, there is a need for a control method suitable for various situations in connection with driving of an electric power steering device mounted in a large commercial vehicle.

이러한 배경에서, 본 개시의 목적은, 차량의 주행 상태에 따라 전동식 파워 스티어링 장치에 구비된 듀얼 모터를 선택적으로 제어함으로써, 상황에 적합한 보조 조향력을 제공할 수 있는 전동식 파워 스티어링 장치 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.Against this background, an object of the present disclosure is to selectively control a dual motor provided in an electric power steering apparatus according to a driving state of a vehicle, thereby providing an electric power steering apparatus capable of providing an auxiliary steering force suitable for a situation and a control method thereof. Is to provide.

본 개시의 다른 목적은, 스티어링 휠의 회전 중심 위치 및 운전자의 파지 영역에 따라 전동식 파워 스티어링 장치에 구비된 듀얼 모터를 제어함으로써, 스티어링 휠의 장착 위치에 따라 제공되는 보조 조향력을 조절할 수 있는 전동식 파워 스티어링 장치 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present disclosure is to control the dual motors provided in the electric power steering apparatus according to the rotational center position of the steering wheel and the gripping area of the driver, thereby controlling the auxiliary steering force provided according to the mounting position of the steering wheel. It is to provide a steering device and a control method thereof.

또한, 본 개시의 다른 목적은, 차량의 주행 상태에 따라 신속한 차선 변경이 필요한 경우에 듀얼 모터를 같이 구동하여 요구되는 보조 조향력을 제공함으로써, 대형 상용차에서 보다 신속하게 차선 변경을 수행할 수 있도록 하는 전동식 파워 스티어링 장치 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present disclosure is to provide a required auxiliary steering force by driving a dual motor together when a rapid lane change is required according to a driving state of a vehicle, so that a lane change can be performed more quickly in a large commercial vehicle It is to provide an electric power steering device and a control method thereof.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 측면에서, 본 개시는 랙의 이동을 위한 힘을 제공하는 제1 모터 및 제1 모터와 동기화하여 랙의 이동을 위한 힘을 제공하는 제2 모터를 포함하는 모터부, 자차의 차속을 획득하는 차속 센서, 스티어링 휠의 조타에 따른 조향각속도를 획득하는 조향각 센서 및 선행 차량과의 거리를 획득하는 전방감지 센서를 포함하는 센서부 및 스티어링 휠의 조타에 따라 휠이 조향되도록 제1 모터 및 제2 모터의 동작을 제어하되, 차속, 조향각속도 또는 선행 차량과의 거리 중 적어도 하나에 기초하여, 일반 모드에서는 제1 모터만 구동하고, 비상 모드에서는 제1 모터와 제2 모터를 같이 구동하는 제어부를 포함하는 전동식 파워 스티어링 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, in one aspect, the present disclosure provides a motor including a first motor providing power for movement of the rack and a second motor synchronizing with the first motor to provide power for movement of the rack. The sensor unit including a vehicle speed sensor for acquiring vehicle speed of a vehicle, a steering angle sensor for acquiring a steering angle speed according to steering of the steering wheel, and a front sensor for obtaining a distance from a preceding vehicle, and a wheel according to steering of the steering wheel Control the operation of the first and second motors to be steered, but based on at least one of vehicle speed, steering angular speed, or distance from the preceding vehicle, only the first motor is driven in the normal mode, and the first and second motors are in the emergency mode. 2 It provides an electric power steering device including a control unit for driving the motor together.

다른 측면에서, 본 개시는 스티어링 휠의 조타에 따라 휠이 조향되도록, 랙의 이동을 위한 힘을 제공하는 제1 모터를 일반 모드에서 구동하는 단계, 자차의 차속, 스티어링 휠의 조타에 따른 조향각속도 및 선행 차량과의 거리를 획득하는 단계, 차속, 조향각속도 또는 선행 차량과의 거리 중 적어도 하나에 기초하여, 비상 모드로의 진입 여부를 결정하는 단계 및 비상 모드로의 진입이 결정된 경우, 제1 모터와 제2 모터를 같이 비상 모드에서 구동하는 단계를 포함하는 전동식 파워 스티어링 장치의 제어 방법을 제공한다.In another aspect, the present disclosure includes driving a first motor providing a power for movement of a rack in a normal mode so that the wheel is steered according to steering of the steering wheel, vehicle speed of the host vehicle, and steering angle speed according to steering of the steering wheel. And obtaining a distance from the preceding vehicle, determining whether to enter the emergency mode based on at least one of a vehicle speed, steering angle speed, or a distance from the preceding vehicle, and when entering the emergency mode is determined. It provides a control method of the electric power steering apparatus comprising the step of driving the motor and the second motor together in the emergency mode.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 개시에 의하면, 차량의 주행 상태에 따라 전동식 파워 스티어링 장치에 구비된 듀얼 모터를 선택적으로 제어함으로써, 상황에 적합한 보조 조향력을 제공할 수 있는 전동식 파워 스티어링 장치 및 그 제어 방법을 제공할 수 있다.As described above, according to the present disclosure, by selectively controlling the dual motor provided in the electric power steering apparatus according to the driving state of the vehicle, the electric power steering apparatus capable of providing an auxiliary steering force suitable for the situation and a control method thereof Can provide

또한, 본 개시에 의하면, 스티어링 휠의 회전 중심 위치 및 운전자의 파지 영역에 따라 전동식 파워 스티어링 장치에 구비된 듀얼 모터를 제어함으로써, 스티어링 휠의 장착 위치에 따라 제공되는 보조 조향력을 조절할 수 있는 전동식 파워 스티어링 장치 및 그 제어 방법을 제공할 수 있다.In addition, according to the present disclosure, by controlling the dual motor provided in the electric power steering apparatus according to the rotation center position of the steering wheel and the gripping area of the driver, the electric power capable of adjusting the auxiliary steering force provided according to the mounting position of the steering wheel A steering device and a control method thereof can be provided.

또한, 본 개시에 의하면, 차량의 주행 상태에 따라 신속한 차선 변경이 필요한 경우에 듀얼 모터를 같이 구동하여 요구되는 보조 조향력을 제공함으로써, 대형 상용차에서 보다 신속하게 차선 변경을 수행할 수 있도록 하는 전동식 파워 스티어링 장치 및 그 제어 방법을 제공할 수 있다.In addition, according to the present disclosure, when a rapid lane change is required according to the driving state of the vehicle, an electric power that enables a lane change to be performed more quickly in a large commercial vehicle by providing a required auxiliary steering force by driving a dual motor together A steering device and a control method thereof can be provided.

도 1은 본 개시에 따른 전동식 파워 스티어링 장치의 블록도이다.
도 2는 본 개시에 따른 전동식 파워 스티어링 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 개시에 따른 전동식 파워 스티어링 장치의 웜과 웜휠의 치합 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 4 내지 도 8은 본 개시에 따른 전동식 파워 스티어링 장치에 구비된 듀얼 모터의 제어를 설명하기 위한 도면이다.
도 9 내지 도 12는 본 개시에 따른 스티어링 휠의 회전 중심 위치에 따른 듀얼 모터의 제어를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 개시에 따른 전동식 파워 스티어링 장치의 제어 방법에 대한 흐름도이다.
도 14는 본 개시에 따른 요구되는 추가 보조 조향력을 산출하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 15는 본 개시에 따른 전동식 파워 스티어링 장치의 동작 모드를 결정하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 16은 본 개시에 따른 스티어링 휠의 회전 중심 위치에 따른 전동식 파워 스티어링 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a block diagram of an electric power steering apparatus according to the present disclosure.
2 is a view for explaining the operation of the electric power steering apparatus according to the present disclosure.
3 is a view for explaining the meshing structure of the worm and the worm wheel of the electric power steering apparatus according to the present disclosure.
4 to 8 are views for explaining the control of the dual motor provided in the electric power steering apparatus according to the present disclosure.
9 to 12 are views for explaining the control of the dual motor according to the rotation center position of the steering wheel according to the present disclosure.
13 is a flowchart of a control method of an electric power steering apparatus according to the present disclosure.
14 is a flow chart for explaining a method for calculating a required additional auxiliary steering force according to the present disclosure.
15 is a flowchart illustrating a method of determining an operation mode of an electric power steering apparatus according to the present disclosure.
16 is a flowchart illustrating a method of controlling an electric power steering apparatus according to a rotation center position of a steering wheel according to the present disclosure.

이하, 본 개시의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 개시를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.Hereinafter, some embodiments of the present disclosure will be described in detail through exemplary drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, the same components may have the same reference numerals as possible even though they are displayed on different drawings. In addition, in describing the present disclosure, when it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the subject matter of the present disclosure, the detailed description may be omitted.

또한, 본 개시의 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.In addition, in describing the components of the present disclosure, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only for distinguishing the component from other components, and the nature, order, or order of the component is not limited by the term. When a component is described as being "connected", "coupled" or "connected" to another component, that component may be directly connected to or connected to the other component, but another component between each component It should be understood that elements may be "connected", "coupled" or "connected".

다른 정의가 없다면, 본 개시에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 개시의 실시예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다. 그리고 후술되는 용어들은 본 개시의 실시예들에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 개시 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in the present disclosure may be used as meanings commonly understood by those skilled in the art to which the embodiments of the present disclosure pertain. . In addition, terms defined in the commonly used dictionary are not ideally or excessively interpreted unless specifically defined. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the embodiments of the present disclosure, which may vary according to a user's or operator's intention or practice. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout the present disclosure.

일반적으로, 대형 상용차의 경우, 승용차에 비하여 더 큰 조향 비(steering ratio)를 갖는다. 조향 비는 차량의 휠이 움직인 각도에 대한 스티어링 휠이 움직인 각도의 비로 나타낼 수 있다. 조향 비를 크게 하는 경우, 스티어링 휠을 회전시키는데 필요한 힘은 감소되나, 휠의 조향은 둔해지게 된다. 통상적으로, 대형 상용차의 조향 비는 20~36 : 1로 설정되어, 승용차의 조향 비인 15~20 : 1에 비하여 크다. 또한, 스티어링 휠의 반경도 대형 상용차가 더 크기 때문에, 동일한 회전으로 위하여 승용차보다 더 많은 량의 조타가 필요하다. 따라서, 전방의 장애물을 회피하기 위한 급작스러운 조향 시 대형 상용차는 승용차보다 더 불리할 수 있다.Generally, a large commercial vehicle has a larger steering ratio than a passenger car. The steering ratio may be expressed as the ratio of the angle at which the steering wheel is moved to the angle at which the wheel of the vehicle is moved. When the steering ratio is increased, the force required to rotate the steering wheel is reduced, but steering of the wheel becomes dull. Typically, the steering ratio of a large commercial vehicle is set to 20 to 36: 1, which is larger than that of a passenger car, which is 15 to 20: 1. In addition, since the radius of the steering wheel is larger than that of a large commercial vehicle, a greater amount of steering is required than the passenger car for the same rotation. Therefore, a large commercial vehicle may be more unfavorable than a passenger car in a sudden steering to avoid an obstacle ahead.

본 개시에서는 이러한 대형 상용차의 특성을 보완하기 위하여, 듀얼 모터를 구비한 전동식 파워 스티어링 장치를 적용하여, 신속한 조향이 필요한 비상 모드에서, 보다 신속하게 회피 제동 또는 차선 변경이 수행되도록 할 수 있다. 다만, 본 개시는 대형 상용차에 적용되는 것이 더 효과적일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 개시의 내용은 적용이 불가한 경우를 제외하고, 일반적인 차량에도 실질적으로 동일하게 적용될 수 있다.In the present disclosure, in order to supplement the characteristics of such a large commercial vehicle, an electric power steering device having a dual motor may be applied, so that in an emergency mode in which rapid steering is required, avoidance braking or lane change may be performed more quickly. However, the present disclosure may be more effective to be applied to a large commercial vehicle, but is not limited thereto. The contents of the present disclosure can be applied substantially the same to a general vehicle, except when the application is impossible.

본 개시에서, "일반 모드"는 차량의 조향 시에 요구되는 조향 보조력이 전동식 파워 스티어링 장치에 구비된 듀얼 모터 중 어느 하나의 모터에 의해서 제공될 수 있는 통상적인 경우의 동작 모드를 의미한다. 또한, "비상 모드"는 차량의 조향 시에 일반 모드에서 제공되는 조향 보조력에 더하여 추가적인 조향 보조력이 필요한 경우의 동작 모드를 의미한다. 즉, 운전자가 동일하게 스티어링 휠을 회전시킨 경우에, "비상 모드"에서는 "일반 모드"보다 차량의 휠이 더 회전될 수 있다.In the present disclosure, "normal mode" refers to a normal operation mode in which the steering assist force required when steering the vehicle can be provided by any one of the dual motors provided in the electric power steering apparatus. In addition, the "emergency mode" refers to an operation mode when additional steering assistance is required in addition to the steering assistance provided in the normal mode when steering the vehicle. That is, when the driver rotates the steering wheel in the same way, in the "emergency mode", the wheel of the vehicle may be rotated more than the "normal mode".

이하에서는, 첨부되는 도면을 참조하여 본 개시의 실시예들에 따른 전동식 파워 스티어링 장치 및 그 제어 방법을 설명한다.Hereinafter, an electric power steering apparatus and a control method thereof according to embodiments of the present disclosure will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 개시에 따른 전동식 파워 스티어링 장치의 블록도이다. 1 is a block diagram of an electric power steering apparatus according to the present disclosure.

도 1을 참조하면, 본 개시에 따른 전동식 파워 스티어링 장치(100)는 랙(rack)의 이동을 위한 힘을 제공하는 제1 모터 및 제1 모터와 동기화하여 랙의 이동을 위한 힘을 제공하는 제2 모터를 포함하는 모터부(110), 자차의 차속을 획득하는 차속 센서, 스티어링 휠의 조타에 따른 조향각속도를 획득하는 조향각 센서 및 선행 차량과의 거리를 획득하는 전방감지 센서를 포함하는 센서부(130) 및 스티어링 휠의 조타에 따라 휠이 조향되도록 제1 모터 및 제2 모터의 동작을 제어하되, 차속, 조향각속도 또는 선행 차량과의 거리 중 적어도 하나에 기초하여, 일반 모드에서는 제1 모터만 구동하고, 비상 모드에서는 제1 모터와 제2 모터를 같이 구동하는 제어부(150)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the electric power steering apparatus 100 according to the present disclosure includes a first motor that provides a force for movement of a rack and a first motor that provides power for movement of a rack in synchronization with the first motor. 2 A motor unit 110 including a motor, a vehicle speed sensor for obtaining a vehicle speed of a host vehicle, a steering angle sensor for obtaining a steering angle speed according to steering of a steering wheel, and a sensor unit including a front sensor for obtaining a distance from a preceding vehicle 130 and controls the operation of the first motor and the second motor so that the wheel is steered according to the steering of the steering wheel, but based on at least one of the vehicle speed, the steering angular speed, or the distance from the preceding vehicle, the first motor in the normal mode Only the driving, and in the emergency mode includes a control unit 150 for driving the first motor and the second motor together.

모터부(110)는 차량의 스티어링 휠에 대한 운전자의 조작 시 보조 조향력을 제공학 위한 제1 모터(111) 및 제2 모터(113)를 포함할 수 있다. 제1 모터(111)는 차량이 운전자의 의도에 맞게 조향되도록 하는 위치로 랙(rack)을 이동시킬 때 필요한 보조 조향력을 제공할 수 있다. 운전자가 스티어링 휠을 조작하는 경우, 스티어링 휠의 조향각이 감지되고, 감지된 조향각에 기초하여 산출된 보조 조향력을 제공하기 위하여, 제1 모터(111)는 제어부의 제어에 따라 구동될 수 있다.The motor unit 110 may include a first motor 111 and a second motor 113 for providing auxiliary steering force when the driver operates the steering wheel of the vehicle. The first motor 111 may provide an auxiliary steering force required when the rack is moved to a position where the vehicle is steered according to the driver's intention. When the driver operates the steering wheel, the first motor 111 may be driven under the control of the control unit in order to detect the steering angle of the steering wheel and provide an auxiliary steering force calculated based on the detected steering angle.

제2 모터(113)는 차량이 운전자의 의도에 맞게 조향되도록 하는 위치로 랙을 이동시킬 때 필요한 보조 조향력을 제공할 수 있다. 운전자가 스티어링 휠을 조작하는 경우, 스티어링 휠의 조향각이 감지되고, 감지된 조향각에 기초하여 산출된 보조 조향력을 제공하기 위하여, 제2 모터(113)는 제어부의 제어에 따라 구동될 수 있다.The second motor 113 may provide an auxiliary steering force required when moving the rack to a position that allows the vehicle to steer according to the driver's intention. When the driver operates the steering wheel, the second motor 113 may be driven under the control of the control unit in order to detect the steering angle of the steering wheel and provide an auxiliary steering force calculated based on the detected steering angle.

일 예에 따라, 제2 모터(113)는 제1 모터(111)와 동기화되어 구동될 수 있다. 제1 모터(111)와 제2 모터(113)는 전동식 파워 스티어링 장치(100) 내의 동일한 하나의 웜휠(worm wheel)을 회전시키는 힘을 출력할 수 있으며, 따라서, 제1 모터(111)와 제2 모터(113)의 동작은 동기화되어 수행될 수 있다.According to an example, the second motor 113 may be driven in synchronization with the first motor 111. The first motor 111 and the second motor 113 may output a force to rotate the same one worm wheel in the electric power steering apparatus 100, and thus, the first motor 111 and the first motor 111 2 The operation of the motor 113 may be performed in synchronization.

또한, 제1 모터(111)와 제2 모터(113)는 선택적으로 어느 하나만이 구동될 수 있다. 또한, 제1 모터(111)와 제2 모터(113)는 서로 동일한 방향으로 회전하거나, 서로 다른 방향으로 회전할 수 있다.In addition, only one of the first motor 111 and the second motor 113 can be selectively driven. In addition, the first motor 111 and the second motor 113 may rotate in the same direction with each other or in different directions.

센서부(130)는 자차의 차속을 획득하는 차속 센서(131), 스티어링 휠의 조타에 따른 조향각속도를 획득하는 조향각 센서(132) 및 선행 차량과의 거리를 획득하는 전방감지 센서(133)를 포함할 수 있다.The sensor unit 130 includes a vehicle speed sensor 131 for acquiring the vehicle speed of the host vehicle, a steering angle sensor 132 for acquiring a steering angle speed according to steering of the steering wheel, and a front sensor 133 for obtaining a distance from the preceding vehicle. It can contain.

차속 센서(131)는 변속기의 출력축에 설치되며, 변속기의 회전수를 감지하여 차량의 속도를 검출할 수 있다. 차속 센서(131)에서 검출된 차속에 대한 정보는 제어부(150)로 제공될 수 있다.The vehicle speed sensor 131 is installed on the output shaft of the transmission, and can detect the speed of the vehicle by detecting the number of revolutions of the transmission. Information about the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 131 may be provided to the controller 150.

조향각 센서(132)는 스티어링 휠의 회전 각도를 검출하여 조향각을 출력하며, 출력된 조향각 값은 제어부(150)로 제공될 수 있다.The steering angle sensor 132 detects the rotation angle of the steering wheel and outputs a steering angle, and the output steering angle value may be provided to the controller 150.

전방감지 센서(133)는 레이더 또는 카메라 등으로 구현될 수 있으며, 자차의 전방에서 주행하는 선행 차량을 감지하고, 선행 차량과의 거리를 획득할 수 있다. 획득된 거리 정보는 제어부(150)로 제공될 수 있다.The front detection sensor 133 may be implemented by a radar or a camera, or the like, and detect a preceding vehicle traveling in front of the host vehicle, and obtain a distance from the preceding vehicle. The obtained distance information may be provided to the controller 150.

도시되지는 않았으나, 일 예에 따라, 센서부(130)는 섹터 샤프트(sector shaft)의 회전각을 획득하는 각도 센서, 스티어링 휠의 회전 중심의 위치를 획득하는 센서 및 스티어링 휠에 대한 운전자의 파지 영역을 획득하는 센서 등을 더 포함할 수 있다.Although not shown, according to an example, the sensor unit 130 includes an angle sensor that acquires a rotation angle of a sector shaft, a sensor that acquires a position of a rotation center of the steering wheel, and a driver's grip of the steering wheel. It may further include a sensor for acquiring the area.

제어부(150)는 전동식 파워 스티어링 장치(100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 일 예에 따라, 제어부(150)는 마이크로 제어 유닛(MCU) 또는 전자 제어 장치(ECU) 등으로 구현될 수 있다. 제어부(150)는 제1 모터(111) 및 제2 모터(113)를 서로 동기화시켜 제어할 수 있다. 제어부(150)는 CAN을 통하여 제1 모터(111) 및 제2 모터(113)의 상태 정보를 수신할 수 있다. 제어부(150)는 스티어링 휠의 조타에 따라 휠이 조향되도록 제1 모터(111) 및 제2 모터(113)에 인가되는 전류를 제어할 수 있다.The controller 150 may control the overall operation of the electric power steering apparatus 100. According to an example, the control unit 150 may be implemented as a micro control unit (MCU) or an electronic control unit (ECU). The control unit 150 may control the first motor 111 and the second motor 113 by synchronizing each other. The controller 150 may receive status information of the first motor 111 and the second motor 113 through CAN. The control unit 150 may control the current applied to the first motor 111 and the second motor 113 so that the wheel is steered according to steering of the steering wheel.

제어부(150)는 센서들로부터 차속, 조향각속도 또는 선행 차량과의 거리 등의 정보를 수신하여 자차의 주행 상황을 판단하고, 모터부(110)의 구동 모드를 선택할 수 있다. 구동 모드는 일반 모드와 비상 모드로 구분될 수 있다. 다만, 이는 설명의 편의를 위한 것으로, 모드의 명칭에 한정되는 것은 아니다.The control unit 150 may receive information such as a vehicle speed, a steering angle speed, or a distance from a preceding vehicle from sensors to determine a driving condition of the host vehicle and select a driving mode of the motor unit 110. The driving mode can be divided into a normal mode and an emergency mode. However, this is for convenience of description and is not limited to the name of the mode.

운전자의 조타에 따라 요구되는 보조 조향력이 하나의 모터에 의해서 제공되어도 충분한 통상적인 상황으로 판단되는 경우, 제어부(150)는 일반 모드에서 모터부(110)를 제어할 수 있다. 이 경우, 제어부(150)는 미리 설정된 제1 모터(111)만을 통하여 보조 조향력을 제공하도록 모터부(110)를 제어할 수 있다. 즉, 제어부(150)는 제1 모터(111)를 구동하여 운전자의 조타력(steering effort)을 조절하기 위한 토크 제어를 수행할 수 있다.When it is determined that a sufficient normal situation is provided even when the auxiliary steering force required according to the driver's steering is provided by one motor, the controller 150 may control the motor unit 110 in the normal mode. In this case, the control unit 150 may control the motor unit 110 to provide an auxiliary steering force through only the first motor 111 that is set in advance. That is, the controller 150 may drive the first motor 111 to perform torque control to adjust the steering effort of the driver.

선행 차량과 같은 전방 장애물을 신속하게 회피할 필요가 있는 경우와 같이, 빠른 조향이 필요한 상황으로 판단되는 경우, 제어부(150)는 비상 모드에서 모터부(110)를 제어할 수 있다. 이 경우, 제어부(150)는 구동 중인 제1 모터(111)에 더하여, 추가적으로 필요한 보조 조향력을 제공하도록 제2 모터(113)를 더 구동할 수 있다. 즉, 제어부(150)는 스티어링 휠의 조향각 대비 섹터 샤프트가 회전해야할 비율을 산출하고, 제2 모터(113)를 구동하여 산출된 비율에 따라 섹터 샤프트를 더 회전시키는 위치 제어(angle overlay)를 수행할 수 있다.When it is determined that a situation in which fast steering is necessary, such as when it is necessary to quickly avoid a front obstacle such as a preceding vehicle, the controller 150 may control the motor unit 110 in the emergency mode. In this case, the control unit 150 may further drive the second motor 113 in addition to the first motor 111 being driven, in order to provide additional auxiliary steering force. That is, the controller 150 calculates a ratio at which the sector shaft should rotate relative to the steering angle of the steering wheel, and performs a position control (angle overlay) to further rotate the sector shaft according to the calculated ratio by driving the second motor 113. can do.

일 예에 따라, 제어부(150)는 비상 모드에서 위치 제어를 수행함에 따라 조타력이 가벼워지는 것을 방지하기 위하여, 제1 모터(111)에 의한 어시스트 토크의 출력을 감소시킬 수 있다. 즉, 제2 모터(113)의 구동에 따른 섹터 샤프트의 회전으로 인하여 스티어링 휠도 더 회전되게 되므로, 제어부(150)는 제2 모터(113)의 구동에 따라 조타력이 가벼워지는 정도만큼 제1 모터(111)에 의한 어시스트 토크의 출력을 감소시켜 조타력의 변동을 억제시킬 수 있다.According to an example, the control unit 150 may reduce the output of the assist torque by the first motor 111 to prevent the steering force from becoming lighter as the position control is performed in the emergency mode. That is, since the steering wheel is further rotated due to the rotation of the sector shaft according to the driving of the second motor 113, the control unit 150 is the first to the extent that the steering force is reduced according to the driving of the second motor 113 It is possible to suppress the variation of the steering force by reducing the output of the assist torque by the motor 111.

이에 따르면, 차량의 주행 상태에 따라 전동식 파워 스티어링 장치에 구비된 듀얼 모터를 선택적으로 제어함으로써, 상황에 적합한 보조 조향력을 제공할 수 있다. 이하에서는, 관련 도면을 참조하여, 전동식 파워 스티어링 장치의 제어 방법에 대하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.According to this, by selectively controlling the dual motor provided in the electric power steering apparatus according to the driving state of the vehicle, it is possible to provide an auxiliary steering force suitable for the situation. Hereinafter, a control method of the electric power steering apparatus will be described in more detail with reference to the related drawings.

도 2는 본 개시에 따른 전동식 파워 스티어링 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 3은 본 개시에 따른 전동식 파워 스티어링 장치의 웜과 웜휠의 치합 구조를 설명하기 위한 도면이다. 도 4 내지 도 8은 본 개시에 따른 전동식 파워 스티어링 장치에 구비된 듀얼 모터의 제어를 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining the operation of the electric power steering apparatus according to the present disclosure. 3 is a view for explaining the meshing structure of the worm and the worm wheel of the electric power steering apparatus according to the present disclosure. 4 to 8 are views for explaining the control of the dual motor provided in the electric power steering apparatus according to the present disclosure.

도 2를 참조하면, 전동식 파워 스티어링 장치(100)는 웜(161, 162)과 웜휠(163)의 치합에 의한 동력전달 구조를 갖는 제1 감속부(160) 및 제1 감속부에서 제공되는 힘이 랙에 전달되도록 볼 스크류(171)와 볼 너트(172)를 이용한 동력전달 구조를 갖는 제2 감속부(170)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the electric power steering apparatus 100 has a force provided by the first reduction unit 160 and the first reduction unit having a power transmission structure by the engagement of the worms 161 and 162 and the worm wheel 163. A second reduction unit 170 having a power transmission structure using a ball screw 171 and a ball nut 172 may be further included to be transmitted to the rack.

운전자가 스티어링 휠(180)을 조타하여, 차량을 조향하는 경우, 조향축(190)이 회전하게 되고, 이에 따라, 조향각 센서(132)에서 조향각을 검출할 수 있다. 일 예에 따라, 토크값과 조향각을 검출하는 토크 앵글 센서(134)를 이용할 수도 있다. 제1 모터(111)는 제1 웜(161)과 결합하여, 구동 시 제1 웜(161)을 회전시킬 수 있다. 제2 모터(113)는 제2 웜(162)과 결합하여, 구동 시 제2 웜(162)을 회전시킬 수 있다.When the driver steers the steering wheel 180 to steer the vehicle, the steering shaft 190 rotates, and accordingly, the steering angle sensor 132 may detect the steering angle. According to an example, a torque angle sensor 134 that detects a torque value and a steering angle may be used. The first motor 111 may be coupled to the first worm 161 to rotate the first worm 161 when driving. The second motor 113 may be coupled to the second worm 162 to rotate the second worm 162 when driving.

제1 웜(161)과 제2 웜(162)은 웜휠(163)과 치합될 수 있다. 도 3을 참조하면, 일 예에 따른, 제1 웜(161)과 제2 웜(162)이 웜휠(163)과 치합된 구조가 도시되어 있다. 제1 모터(111)의 회전축은 제1 웜(161)과 동축상에서 결합되고, 제2 모터(113)의 회전축은 제2 웜(162)와 동축상에서 결합될 수 있다.The first worm 161 and the second worm 162 may mesh with the worm wheel 163. Referring to FIG. 3, according to an example, a structure in which the first worm 161 and the second worm 162 mesh with the worm wheel 163 is illustrated. The rotation axis of the first motor 111 may be coupled coaxially with the first worm 161, and the rotation axis of the second motor 113 may be coupled coaxially with the second worm 162.

일 예에 따라, 제1 모터(111)와 제2 모터(113)는 제1 웜(161) 및 제2 웜(162)을 기준으로 동일한 방향에 배치될 수 있다. 즉, 도 3에서, 제1 웜(161)의 좌측으로 도시된 끝단에 제1 모터(111)가 결합되는 경우, 제2 모터(113)도 제2 웜(162)의 좌측으로 도시된 끝단에, 제1 모터(111)와 나란하게, 결합될 수 있다. 일 예에 따라, 제1 모터(111) 및 제2 모터(113)는 제1 웜(161) 및 제2 웜(162)과 각각 결합될 수 있도록 평행하게 결합된 하나의 구성으로 구현될 수 있다. According to an example, the first motor 111 and the second motor 113 may be disposed in the same direction based on the first worm 161 and the second worm 162. That is, in FIG. 3, when the first motor 111 is coupled to the end shown to the left of the first worm 161, the second motor 113 is also attached to the end shown to the left of the second worm 162. , In parallel with the first motor 111, may be combined. According to an example, the first motor 111 and the second motor 113 may be implemented in one configuration that is coupled in parallel so as to be coupled to the first worm 161 and the second worm 162, respectively. .

예를 들어, 제1 모터(111)의 구동에 따라 제1 웜(161)이 시계 방향으로 회전하는 경우, 웜휠(163)이 정방향으로 회전되도록 치합되었다고 가정한다. 이 경우, 제2 모터(113)의 구동에 따라 제2 웜(162)이 반시계 방향으로 회전하면, 웜힐(163)은 정방향으로 더 힘을 받게 되어, 더 큰 보조 조향력이 출력될 수 있다. 반대로, 제2 웜(162)을 시계 방향으로 회전시키는 경우, 제1 모터(111)와 제2 모터(113)의 힘이 서로 반대로 웜휠(163)에 작용하므로, 보조 조향력은 감소될 수 있다.For example, when the first worm 161 rotates clockwise according to the driving of the first motor 111, it is assumed that the worm wheel 163 is engaged to rotate in the forward direction. In this case, when the second worm 162 rotates counterclockwise according to the driving of the second motor 113, the worm heel 163 receives more force in the forward direction, so that a larger auxiliary steering force can be output. Conversely, when the second worm 162 is rotated in the clockwise direction, since the forces of the first motor 111 and the second motor 113 act on the worm wheel 163 opposite to each other, the auxiliary steering force may be reduced.

마찬가지로, 제1 모터(111)의 구동에 따라 제1 웜(161)이 반시계 방향으로 회전하는 경우, 웜휠(163)은 역방향으로 회전될 수 있다. 이 경우, 제2 모터(113)의 구동에 따라 제2 웜(162)이 시계 방향으로 회전하면, 웜힐(163)은 역방향으로 더 힘을 받게 되어, 더 큰 보조 조향력이 출력될 수 있다. 반대로, 제2 웜(162)을 반시계 방향으로 회전시키는 경우, 제1 모터(111)와 제2 모터(113)의 힘이 서로 반대로 웜휠(163)에 작용하므로, 역방향에 대한 보조 조향력은 감소될 수 있다.Similarly, when the first worm 161 rotates counterclockwise according to the driving of the first motor 111, the worm wheel 163 may be rotated in the reverse direction. In this case, when the second worm 162 rotates in the clockwise direction according to the driving of the second motor 113, the worm heel 163 receives more force in the reverse direction, so that a larger auxiliary steering force can be output. Conversely, when the second worm 162 is rotated counterclockwise, since the forces of the first motor 111 and the second motor 113 act on the worm wheel 163 opposite to each other, the auxiliary steering force for the reverse direction is reduced. Can be.

다시, 도 2를 참조하면, 제1 모터(111)와 제2 모터(113)에 의하여 웜휠이 회전되면, 이와 결합된 볼 스크류(171)가 회전될 수 있다. 볼 스크류(171)의 회전에 따라, 볼스크류(171)와 볼을 매개로 결합된 볼 너트(172)가 슬라이딩될 수 있다. 볼 너트(172)의 슬라이딩에 따라, 섹터 샤프트(173)가 회전하게 되면, 섹터 샤프트(173)와 결합된 피트먼암이 회전되어, 랙에 힘이 제공될 수 있다.Referring to FIG. 2 again, when the worm wheel is rotated by the first motor 111 and the second motor 113, the ball screw 171 coupled thereto may be rotated. According to the rotation of the ball screw 171, the ball screw 171 and the ball nut 172 coupled via a ball may be slid. When the sector shaft 173 rotates according to the sliding of the ball nut 172, the pitman arm coupled with the sector shaft 173 is rotated, so that a force can be provided to the rack.

제어부(150)는 제1 모터(111) 및 제2 모터(113)에 공급되는 전류를 차량의 상황에 따라 적절히 조절하여, 정방향 또는 역방향 조향 시, 보조 조향력을 효율적으로 공급할 수 있다. 이하에서는, 다양한 상황에서, 제1 모터(111) 및 제2 모터(113)의 구동에 대한 제어부(150)의 제어 동작을 관련 도면을 참조하여 설명하기로 한다.The controller 150 may appropriately adjust the current supplied to the first motor 111 and the second motor 113 according to the situation of the vehicle to efficiently supply auxiliary steering force in forward or reverse steering. Hereinafter, in various situations, control operations of the control unit 150 for driving the first motor 111 and the second motor 113 will be described with reference to related drawings.

일 예에 따라, 차량의 조향 시에 요구되는 조향 보조력이 전동식 파워 스티어링 장치에 구비된 듀얼 모터 중 어느 하나의 모터에 의해서 제공될 수 있는 통상적인 경우, 제어부(150)는 일반 모드에서 모터부(110)의 구동을 제어할 수 있다. 이 경우, 제어부(150)는 전동식 파워 스티어링 장치(100)가 운전자가 느끼는 조타력을 조절하기 위한 동작을 수행하도록, 제1 모터(111)의 구동을 제어할 수 있다.According to an example, in a typical case in which the steering assist force required when steering the vehicle can be provided by any one of the dual motors provided in the electric power steering apparatus, the controller 150 controls the motor unit in the normal mode. The driving of the 110 can be controlled. In this case, the controller 150 may control the driving of the first motor 111 so that the electric power steering device 100 performs an operation for adjusting the steering force felt by the driver.

예를 들어, 차속 센서에서 검출된 차속 정보에 따라, 제어부(150)는 제1 모터(111)의 구동을 제어할 수 있다. 도 4를 참조하면, 일 예에 따른, 일반 모드에서, 차량의 차속에 따라 제1 모터(111)에서 제공되는 어시스트 토크에 대한 그래프가 도시되어 있다. 도 4에 도시된 것과 같이, 제어부(150)는 차속이 증가될수록, 제1 모터(111)에서 제공되는 어시스트 토크의 양을 감소시켜, 조타력을 무겁게 변경할 수 있다. 반대로, 제어부(150)는 차속이 감소될수록, 제1 모터(111)에서 제공되는 어시스트 토크의 양을 증가시켜, 조타력을 가볍게 변경할 수 있다.For example, according to the vehicle speed information detected by the vehicle speed sensor, the controller 150 may control driving of the first motor 111. Referring to FIG. 4, in a normal mode, according to an example, a graph for assist torque provided by the first motor 111 according to a vehicle speed is illustrated. As illustrated in FIG. 4, the control unit 150 may change the steering force heavily by reducing the amount of assist torque provided by the first motor 111 as the vehicle speed increases. Conversely, the control unit 150 may change the steering force lightly by increasing the amount of assist torque provided by the first motor 111 as the vehicle speed decreases.

일 예에 따라, 일반 모드에서, 제어부(150)는 제2 모터(113)에서는 어시스트 토크가 출력되지 않도록 제어할 수 있다. 즉, 운전자에 대한 조타력을 조절하기 위한 토크 제어는 제1 모터(111)에 의해서만 수행될 수 있다. 도 5를 참조하면, 일 예에 따른, 일반 모드에서, 차량의 차속에 따라 제2 모터(111)에서 제공되는 어시스트 토크에 대한 그래프가 도시되어 있다. 도 5에 도시된 것과 같이, 제어부(150)는 제2 모터(113)에서는 차속과 관계없이, 어시스트 토크가 출력되지 않도록 제어할 수 있다.According to an example, in the normal mode, the control unit 150 may control the second motor 113 so that the assist torque is not output. That is, torque control for adjusting the steering force for the driver can be performed only by the first motor 111. Referring to FIG. 5, in a normal mode, according to an example, a graph for assist torque provided by the second motor 111 according to a vehicle speed is illustrated. As illustrated in FIG. 5, the control unit 150 may control the second motor 113 so that assist torque is not output regardless of the vehicle speed.

일 예에 따라, 차량의 조향 시에 일반 모드에서 제공되는 조향 보조력에 더하여 추가적인 조향 보조력이 필요한 경우, 제어부(150)는 비상 모드에서 모터부(110)의 구동을 제어할 수 있다. 일 예에 따라, 제어부(150)는 자차의 차속이 소정의 속도 이상(예를 들어, 100 KPH(km/h) 이상)이고, 운전자의 조타에 따른 조향각속도가 소정의 속도 이상(예를 들어, 540 deg/s 이상)이며, 감지된 선행 차량과의 거리가 소정의 거리 이하(예를 들어, 50 m 이하)인 경우에 비상 모드로 진입하도록 결정할 수 있다. 다만, 이는 일 예로서, 이에 한정되는 것은 아니며, 소정의 기준 값은 필요에 따라 다르게 설정될 수 있다.According to an example, when steering of the vehicle requires additional steering assistance in addition to the steering assistance provided in the normal mode, the controller 150 may control driving of the motor 110 in the emergency mode. According to an example, the control unit 150 has a vehicle speed of a host vehicle or higher than a predetermined speed (for example, 100 KPH (km / h) or higher), and a steering angle speed according to a driver's steering is higher than or equal to a predetermined speed (for example, , 540 deg / s or more), and when the detected distance from the preceding vehicle is less than or equal to a predetermined distance (eg, 50 m or less), it may be determined to enter the emergency mode. However, this is not limited to this as an example, and a predetermined reference value may be set differently as necessary.

전술한 조건이 만족되는 경우, 제어부(150)는 자차의 회피 제동이나 차선 변경 등이 수행되어야할 상황으로 판단하여, 비상 모드로 동작할 수 있다. 제어부(150)는 추가적인 조향을 수행하기 위한 보조 조향력을 제공하도록, 제2 모터(113)의 구동을 제어할 수 있다.When the above-described conditions are satisfied, the controller 150 may determine that the vehicle needs to be avoided braking or lane change, etc., and operate in an emergency mode. The control unit 150 may control driving of the second motor 113 to provide an auxiliary steering force for performing additional steering.

비상 모드에서 제2 모터(113)에 의해 제공되는 보조 조향력은 랙과 피트먼 암을 통하여 연결된 섹터 샤프트(173)를 더 회전시켜 랙을 더 이동시키기 위한 위치 제어에 이용될 수 있다. 이를 위하여, 센서부(130)는, 도 2에 도시된 것과 같이, 볼 너트(172)의 슬라이딩에 따라 회전되는 섹터 샤프트(173)에 설치되어, 섹터 샤프트의 회전각을 획득하는 각도 센서(135)를 더 포함할 수 있다.In the emergency mode, the auxiliary steering force provided by the second motor 113 can be used for position control to further move the rack by further rotating the sector shaft 173 connected through the rack and the pitman arm. To this end, the sensor unit 130, as shown in Figure 2, is installed on the sector shaft 173 rotated according to the sliding of the ball nut 172, the angle sensor 135 to obtain the rotation angle of the sector shaft ) May be further included.

제어부(150)는 조향각 센서(132)로부터 스티어링 휠(180)의 조향각 정보를 수신할 수 있다. 또한, 제어부(150)는 각도 센서(135)로부터 섹터 샤프트(173)의 회전각 정보를 수신할 수 있다. 제어부(150)는 스티어링 휠(180)의 조향각과 섹터 샤프트(173)의 회전각의 차이를 이용하여, 비상 모드에서 요구되는 추가 보조 조향력을 산출할 수 있다.The control unit 150 may receive steering angle information of the steering wheel 180 from the steering angle sensor 132. In addition, the control unit 150 may receive rotation angle information of the sector shaft 173 from the angle sensor 135. The controller 150 may calculate an additional auxiliary steering force required in the emergency mode by using the difference between the steering angle of the steering wheel 180 and the rotation angle of the sector shaft 173.

이 경우, 조향각 대비 섹터 샤프트가 회전해야할 비율(APR, Add Position Ratio)이 선행 차량과의 거리에 따라 미리 설정될 수 있다. 도 6을 참조하면, 일 예에 따른, 제2 모터(113)에 의한 섹터 샤프트의 회전과 관련된 APR이 도시되어 있다. 도시된 것과 같이, 각속도 540 deg/s 이하는 제2 모터를 구동하지 않는 영역(dead zone)으로 설정될 수 있다. 이는, 빈번한 추가 조타를 배제하고, 운전자에 의한 조향이 빠른 조건인 위급 상황에서만 추가 조타를 수행하기 위함이다. In this case, the ratio at which the sector shaft should rotate relative to the steering angle (APR) may be preset according to the distance from the preceding vehicle. Referring to FIG. 6, according to an example, an APR related to rotation of a sector shaft by the second motor 113 is illustrated. As illustrated, an angular speed of 540 deg / s or less may be set as a dead zone that does not drive the second motor. This is to exclude the frequent additional steering and to perform additional steering only in an emergency situation in which steering by the driver is fast.

여기서, 자차의 주행 상황에 기초하여 APR이 1.4로 적용된다는 것은, 섹터 샤프트(173)가 APR이 1.0인 경우보다 1.4배 더 회전되어야 한다는 것을 의미한다. 예를 들어, APR이 1.0인 경우(일반 모드)에, 스티어링 휠이 90° 회전 시 섹터 샤프트가 10° 회전된다고 가정한다. 이 경우, APR이 1.4이면, 스티어링 휠이 90° 회전 시 섹터 샤프트는 14° 회전되어야 한다.Here, that APR is applied to 1.4 based on the driving situation of the host vehicle means that the sector shaft 173 should be rotated 1.4 times more than when APR is 1.0. For example, suppose that when the APR is 1.0 (normal mode), the sector shaft is rotated 10 ° when the steering wheel is rotated 90 °. In this case, if the APR is 1.4, the sector shaft should be rotated 14 ° when the steering wheel is rotated 90 °.

따라서, 제어부(150)는 4° 만큼 섹터 샤프트를 추가 회전시키기 위한, 제2 모터(113)의 회전량을 산출할 수 있다. 제어부(150)는 섹터 샤프트의 추가 회전량을 제2 모터(113)의 회전량으로 환산하여 기준 위치를 산출할 수 있다. 예를 들어, 제어부(150)는 제2 모터(113)의 현재 위치와 산출된 기준 위치에 기초하여, 제2 모터(113)에 대한 위치 제어량을 PI 제어를 이용하여 산출할 수 있다. 다만, 이는 일예로서, 위치 제어량을 산출할 수 있다면, 특정 방법에 한정되지 않는다.Accordingly, the control unit 150 may calculate the rotation amount of the second motor 113 to further rotate the sector shaft by 4 °. The control unit 150 may calculate the reference position by converting the additional rotation amount of the sector shaft to the rotation amount of the second motor 113. For example, the controller 150 may calculate the position control amount for the second motor 113 using PI control, based on the current position of the second motor 113 and the calculated reference position. However, this is an example, and if the position control amount can be calculated, it is not limited to a specific method.

제어부(150)는 산출된 위치 제어량에 대한 추가 보조 조향력을 제공하도록 제2 모터(113)를 구동할 수 있다. 이에 따라, 운전자는 위급 상황 시, 빠른 속도로 스티어링 휠을 조타하면, 일반 모드에 따른 회전 보조에 더하여 추가적인 회전 보조를 더 획득할 수 있다. 이에 따르면, 차량의 주행 상태에 따라 신속한 차선 변경이 필요한 경우에 듀얼 모터를 같이 구동하여 요구되는 보조 조향력을 제공함으로써, 신속한 조향이 어려운 대형 상용차 등에서 위급 상황 시 보다 신속하게 차선 변경 또는 회피 제동을 수행할 수 있다.The control unit 150 may drive the second motor 113 to provide an additional auxiliary steering force for the calculated position control amount. Accordingly, in an emergency, when the steering wheel is steered at a high speed, the driver may acquire additional rotational assistance in addition to rotational assistance according to the normal mode. According to this, when a rapid lane change is required according to the driving state of the vehicle, the dual motor is driven together to provide the required auxiliary steering force, thereby quickly changing the lane or avoiding braking in an emergency situation in a large commercial vehicle that is difficult to rapidly steer. can do.

일 예에 따라, 제어부(150)는 제2 모터(113)에 의한 추가적인 조향에 따라 운전자에 대한 조타력이 변동되는 것을 억제하기 위하여, 제1 모터(111)의 구동을 제어할 수 있다. 도 3에 도시된 것과 같이, 제1 모터(111) 및 제2 모터(113)는 각각 제1 웜(161) 및 제2 웜(162)와 연결되어 동일한 웜휠(163)을 회전시키므로, 제2 모터(113)의 구동에 따라 조타력이 변동될 수 있다.According to an example, the control unit 150 may control the driving of the first motor 111 in order to suppress a change in the steering force for the driver according to the additional steering by the second motor 113. 3, the first motor 111 and the second motor 113 are respectively connected to the first worm 161 and the second worm 162 to rotate the same worm wheel 163, the second The steering force may vary depending on the driving of the motor 113.

따라서, 제어부(150)는 제2 모터(113)에서 추가 조향을 위해 발생된 전류량에 대응하도록 제1 모터(111)에 의한 어시스트 토크를 감소시켜, 조타력의 변동을 억제할 수 있다. 이에 따라, 비상 모드에서의 추가 조향 시에도 운전자는 거의 동일한 조타력으로 스티어링 휠의 조타가 가능할 수 있다. Accordingly, the control unit 150 may reduce the assist torque by the first motor 111 to suppress the variation in steering force to correspond to the amount of current generated for further steering in the second motor 113. Accordingly, even in the additional steering in the emergency mode, the driver may be able to steer the steering wheel with almost the same steering force.

본 개시에 따른 일 실시예에 따라, 제어부(150)는 전술한 비상 모드에서 차속이 빠를수록, 조향각속도가 빠를수록, 선행 차량과의 거리가 짧을수록, 보조 조향력이 커지도록 제1 모터(111) 및 제2 모터(113) 중 적어도 하나의 구동을 제어할 수 있다.According to one embodiment according to the present disclosure, the controller 150 may increase the first motor 111 so that the vehicle speed is faster, the steering angle speed is faster, the distance from the preceding vehicle is shorter, and the auxiliary steering force is increased in the above-described emergency mode. ) And the driving of at least one of the second motor 113.

제어부(150)는 센서들로부터 차속, 조향각속도 또는 선행 차량과의 거리 등의 정보를 수신하여 자차의 주행 상황을 판단하고, 비상 모드로의 진입 여부를 결정할 수 있다. 선행 차량과 같은 전방 장애물을 신속하게 회피할 필요가 있는 경우와 같이, 빠른 조향이 필요한 상황으로 판단되는 경우, 제어부(150)는 비상 모드에서 모터부(110)를 제어할 수 있다.The control unit 150 may receive information such as a vehicle speed, a steering angle speed, or a distance from a preceding vehicle from sensors, determine a driving situation of the host vehicle, and determine whether to enter the emergency mode. When it is determined that a situation in which fast steering is necessary, such as when it is necessary to quickly avoid a front obstacle such as a preceding vehicle, the controller 150 may control the motor unit 110 in the emergency mode.

빠르고 더 큰 각도로의 조향에 대한 필요는 자차의 차속이 빠를수록 더 크게 된다. 또한, 운전자의 조타에 따른 조향각속도가 빠를수록 급한 상황일 수 있다. 또한, 선행 차량과의 거리가 가까울수록 신속한 조향이 필요하게 된다. 따라서, 제어부(150)는 신속한 조향이 필요할수록 모터부(110)에 의해 출력되는 보조 조향력을 증가시켜, 운전자의 동일한 조작에도 차량의 휠이 더 많이 회전되도록 할 수 있다.The need for steering at a faster and larger angle is greater as the vehicle speed is faster. In addition, the faster the steering angle speed according to the driver's steering may be, the faster the situation. In addition, the closer the distance to the preceding vehicle is, the faster steering is required. Therefore, the control unit 150 may increase the auxiliary steering force output by the motor unit 110 as the steering is required more quickly, so that the wheel of the vehicle is rotated even in the same operation by the driver.

도 7을 참조하면, 일 예에 따른, 차속, 선행 차량과의 거리 및 조향각속도에 따른 모터부(110)의 출력 값이 도시되어 있다. 차속이 40 km/h 이하인 경우, 제어부(150)는 선행 차량과의 거리나 조향각속도에 관계없이, 도 4에 도시된 것과 같이, 일반 모드로 제1 모터(111)를 구동할 수 있다. 또한, 선행 차량과의 거리가 50 m 이상인 경우, 제어부(150)는 차속이나 조향각속도에 관계없이, 일반 모드로 제1 모터(111)를 구동할 수 있다. 또한, 조향각속도가 180 deg/s 이하인 경우, 제어부(150)는 차속이나 선행 차량과의 거리에 관계없이, 일반 모드로 제1 모터(111)를 구동할 수 있다. 전술한 세 경우는, 일반 모드에서 제공되는 보조 조향력만으로 회피나 차선 변경이 가능한 상황으로, 추가적인 출력을 필요로 하지 않는 상황에 해당할 수 있다.Referring to FIG. 7, according to an example, an output value of the motor unit 110 according to a vehicle speed, a distance from a preceding vehicle, and a steering angle speed is illustrated. When the vehicle speed is 40 km / h or less, the control unit 150 may drive the first motor 111 in the normal mode, as shown in FIG. 4, regardless of the distance from the preceding vehicle or the steering angle speed. In addition, when the distance from the preceding vehicle is 50 m or more, the controller 150 may drive the first motor 111 in the normal mode regardless of the vehicle speed or steering angle speed. In addition, when the steering angular speed is 180 deg / s or less, the controller 150 may drive the first motor 111 in the normal mode regardless of the vehicle speed or the distance from the preceding vehicle. The above-mentioned three cases are situations in which avoidance or lane change is possible only with the auxiliary steering force provided in the normal mode, and may correspond to a situation in which no additional output is required.

다시, 도 7을 참조하면, 자차의 차속이 40 km/h 초과에서 80 km/h 이하, 선행 차량과의 거리가 30 m 이상에서 50 m 미만, 조향각속도가 360 deg/s 이상 720 deg/s 이하인 경우, 제어부(150)는 모터부(110)의 출력이 105 %가 되도록 모터부(110)로 공급되는 전류를 제어할 수 있다.Referring again to FIG. 7, the vehicle speed of the host vehicle is greater than 40 km / h and less than 80 km / h, the distance from the preceding vehicle is less than 50 m, and the steering angle speed is greater than 360 deg / s and more than 720 deg / s In the following cases, the control unit 150 may control the current supplied to the motor unit 110 so that the output of the motor unit 110 is 105%.

마찬가지로, 자차의 차속이 40 km/h 초과에서 80 km/h 이하, 선행 차량과의 거리가 30 m 이상에서 50 m 미만, 조향각속도가 720 deg/s 초과인 경우, 제어부(150)는 모터부(110)의 출력이 110 %가 되도록 모터부(110)로 공급되는 전류를 제어할 수 있다.Likewise, when the vehicle speed of the host vehicle is greater than 40 km / h and less than 80 km / h, the distance from the preceding vehicle is greater than or equal to 30 m and less than 50 m, and the steering angle speed is greater than 720 deg / s, the control unit 150 controls the motor unit. It is possible to control the current supplied to the motor unit 110 so that the output of 110 is 110%.

다른 조건의 경우에도, 차속이 빠를수록, 선행 차량과의 거리가 가까울수록, 조향각속도가 클수록 모터부(110)의 출력이 증가되는 것을 알 수 있다. 다만, 도 7에 도시된 조건은 일 예로서, 이에 한정되는 것은 아니다. 비상 모드에서의 출력을 제어하는 조건은 필요에 따라 다르게 설정될 수 있다. 또한, 일 예에 따라, 차속, 선행 차량과의 거리 및 조향각속도에 대한 변수 값은 3차원으로 내삽(interpolation)되어 추정될 수 있다.In other conditions, it can be seen that the output of the motor unit 110 increases as the vehicle speed increases, the distance from the preceding vehicle approaches, and the steering angle speed increases. However, the conditions illustrated in FIG. 7 are examples and are not limited thereto. The conditions for controlling the output in the emergency mode can be set differently as needed. Further, according to an example, the variable values for the vehicle speed, the distance from the preceding vehicle, and the steering angle speed may be estimated by interpolation in three dimensions.

일 예에 따라, 제어부(150)는 제1 모터(111)에 공급되는 전류를 증가시켜, 출력을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 도 8에 도시된 것과 같이, 제어부(150)는 제1 모터(111)에서 제공되는 어시스트 토크를 각 차속에 대해서 정해진 비율만큼 증가시킬 수 있다. 따라서, 제1 모터(111)에서 제공되는 어시스트 토크의 그래프는 전체적으로 상승하게 된다.According to an example, the controller 150 may increase the current supplied to the first motor 111 to increase the output. For example, as illustrated in FIG. 8, the control unit 150 may increase the assist torque provided by the first motor 111 by a predetermined ratio for each vehicle speed. Therefore, the graph of the assist torque provided by the first motor 111 is generally increased.

또는, 다른 일 예에 따라, 제어부(150)는 제2 모터(113)에 전류를 공급하여, 출력을 증가시킬 수 있다. 이 경우, 제어부(150)는 제1 모터(111) 및 제2 모터(113)에 의한 출력의 합이 각 조건에 따라 정해진 비율대로 증가되도록 제어할 수 있다.Alternatively, according to another example, the controller 150 may supply the current to the second motor 113 to increase the output. In this case, the control unit 150 may control the sum of the outputs of the first motor 111 and the second motor 113 to increase in a predetermined ratio according to each condition.

이에 따르면, 차량의 주행 상태에 따라 전동식 파워 스티어링 장치에 구비된 듀얼 모터를 선택적으로 제어함으로써, 상황에 적합한 보조 조향력을 제공할 수 있다. 또한, 차량의 주행 상태에 따라 신속한 차선 변경이 필요한 경우에 듀얼 모터를 같이 구동하여 요구되는 보조 조향력을 제공함으로써, 대형 상용차에서 보다 신속하게 차선 변경을 수행할 수 있다.According to this, by selectively controlling the dual motor provided in the electric power steering apparatus according to the driving state of the vehicle, it is possible to provide an auxiliary steering force suitable for the situation. In addition, when a rapid lane change is required according to the driving state of the vehicle, the dual motor is driven together to provide the required auxiliary steering force, so that the lane change can be performed more quickly in a large commercial vehicle.

도 9 내지 도 12는 본 개시에 따른 스티어링 휠의 회전 중심 위치에 따른 듀얼 모터의 제어를 설명하기 위한 도면이다.9 to 12 are views for explaining the control of the dual motor according to the rotation center position of the steering wheel according to the present disclosure.

도 9를 참조하면, 스티어링 휠(180)은 편의상, 림의 상부 영역(181)과 림의 하부 영역(182)로 구분될 수 있다. 통상의 경우, 스티어링 휠(180)은 중심점을 기준으로 회전하도록 장착될 수 있다. 일 예에 따라, 스티어링 휠(180)의 회전 중심은 스티어링 휠의 중심점을 기준으로 상하로 변경 가능하도록 구현될 수 있다. 스티어링 휠(180)의 회전 중심의 이동은 운전자의 특정 조작이나 전자 제어 장치의 제어에 따라 수행될 수 있다.Referring to FIG. 9, the steering wheel 180 may be divided into an upper region 181 of the rim and a lower region 182 of the rim for convenience. In a typical case, the steering wheel 180 may be mounted to rotate relative to the center point. According to an example, the rotation center of the steering wheel 180 may be implemented to be changed up and down based on the center point of the steering wheel. The movement of the rotation center of the steering wheel 180 may be performed according to a specific operation of the driver or control of the electronic control device.

센서부(130)는 스티어링 휠(180)의 회전 중심의 위치 정보를 획득하는 센서를 더 포함할 수 있다. 스티어링 휠(180)의 회전 중심이 이동하는 경우, 상기 센서에서 회전 중심이 이동된 위치를 감지하여, 제어부(150)로 출력할 수 있다.The sensor unit 130 may further include a sensor that acquires position information of a rotation center of the steering wheel 180. When the center of rotation of the steering wheel 180 moves, the sensor may detect a position where the center of rotation has moved, and output it to the control unit 150.

센서부(130)는 스티어링 휠(180)에 대한 운전자의 파지 영역 정보를 획득하는 센서를 더 포함할 수 있다. 상기 센서는 압력 센서로 구현되어, 운전자가 림의 상부 영역(181)을 파지하는지 하부 영역(182)을 파지하는지를 감지하여, 제어부(150)로 출력할 수 있다. 다만, 이는 일 예로서, 압력 센서에 한정되는 것은 아니다. 상기 센서는 운전자의 파지 영역 정보를 획득할 수 있다면, 특정 종류에 한정되지 않는다.The sensor unit 130 may further include a sensor that acquires information about the gripping area of the driver with respect to the steering wheel 180. The sensor may be implemented as a pressure sensor, detect whether the driver grips the upper region 181 or the lower region 182 of the rim, and output it to the controller 150. However, this is not limited to the pressure sensor as an example. The sensor is not limited to a specific type, as long as it can acquire the gripping area information of the driver.

본 개시에 따른 일 실시예에 따라, 제어부(150)는 센서부(130)로부터 차속, 회전 중심의 위치 및 파지 영역에 대한 정보를 수신할 수 있다. 제어부(150)는 수신된 정보에 기초하여, 제1 모터(111) 및 제2 모터(113)의 구동을 제어할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the control unit 150 may receive information on the vehicle speed, the position of the rotation center, and the gripping area from the sensor unit 130. The controller 150 may control driving of the first motor 111 and the second motor 113 based on the received information.

도 10을 참조하면, 스티어링 휠(180)의 중심점(cp)을 기준으로, 스티어링 휠(180)의 회전 중심(m1)이 아래로 이동된 상태가 도시되어 있다. 스티어링 휠(180)의 반경은 r이다.Referring to FIG. 10, a state in which the rotation center m1 of the steering wheel 180 is moved down, based on the center point cp of the steering wheel 180 is illustrated. The radius of the steering wheel 180 is r.

운전자가 림의 상부 영역(181)을 파지한 경우, 회전 중심(m1)을 기준으로 반경 (2r-r1)에 해당하는 큰 원의 곡률로 조타가 이루어지게 되므로, 조타력은 가볍게 된다. 따라서, 자차가 고속으로 주행하는 경우, 제어부(150)는 모터부(110)에서 제공되는 조향 보조력이 감소되도록 제어할 수 있다.When the driver grips the upper region 181 of the rim, the steering force is lightened because the steering is performed with a curvature of a large circle corresponding to the radius 2r-r1 based on the rotation center m1. Therefore, when the host vehicle is traveling at a high speed, the control unit 150 may control the steering assist force provided by the motor unit 110 to be reduced.

예를 들어, 제1 모터(111)만 구동되는 일반 모드의 경우를 가정한다. 도 12에 도시된 것과 같이, 제어부(150)는 제1 모터(111)에서 제공되는 어시스트 토크를 각 차속에 대해서 정해진 비율만큼 감소시킬 수 있다. 따라서, 제1 모터(111)에서 제공되는 어시스트 토크의 그래프는 전체적으로 내려가게 된다.For example, it is assumed that in the case of the normal mode in which only the first motor 111 is driven. 12, the controller 150 may reduce the assist torque provided by the first motor 111 by a predetermined ratio for each vehicle speed. Therefore, the graph of the assist torque provided by the first motor 111 is lowered as a whole.

만약, 제1 모터(111) 및 제2 모터(113)가 같이 구동되는 비상 모드의 경우라면, 제어부(150)는 제2 모터(113)에서 제공되는 어시스트 토크를 감소시킬 수 있다. 또는, 제어부(150)는 제1 모터(111) 및 제2 모터(113)에서 제공되는 어시스트 토크를 전체적으로 감소시킬 수 있다.If, in the case of the emergency mode in which the first motor 111 and the second motor 113 are driven together, the control unit 150 may reduce the assist torque provided by the second motor 113. Alternatively, the control unit 150 may reduce the assist torque provided by the first motor 111 and the second motor 113 as a whole.

운전자가 림의 하부 영역(182)을 파지한 경우, 회전 중심(m1)을 기준으로 반경 r1에 해당하는 작은 원(c1)의 곡률로 조타가 이루어지게 되므로, 조타력은 무겁게 된다. 따라서, 자차가 고속으로 주행하는 경우와 같이 일반적으로 조향 보조력을 감소시킬 상황에서도, 제어부(150)는 모터부(110)에서 제공되는 조향 보조력이 유지되도록 제어할 수 있다.When the driver grips the lower region 182 of the rim, the steering is made at a curvature of a small circle c1 corresponding to a radius r1 based on the rotation center m1, so the steering force is heavy. Accordingly, even in a situation in which the steering assist force is generally reduced, such as when the host vehicle is traveling at a high speed, the controller 150 may control the steering assist force provided by the motor unit 110 to be maintained.

도 11을 참조하면, 스티어링 휠(180)의 중심점(cp)을 기준으로, 스티어링 휠(180)의 회전 중심(m2)이 위로 이동된 상태가 도시되어 있다. 스티어링 휠(180)의 반경은 r이다.Referring to FIG. 11, a state in which the rotation center m2 of the steering wheel 180 is moved upwards based on the center point cp of the steering wheel 180 is illustrated. The radius of the steering wheel 180 is r.

운전자가 림의 상부 영역(181)을 파지한 경우, 회전 중심(m2)을 기준으로 반경 (2r-r2)에 해당하는 작은 원의 곡률로 조타가 이루어지게 되므로, 조타력은 무겁게 된다. 따라서, 자차가 고속으로 주행하는 경우와 같이 일반적으로 조향 보조력을 감소시킬 상황에서도, 제어부(150)는 모터부(110)에서 제공되는 조향 보조력이 유지되도록 제어할 수 있다.When the driver grips the upper region 181 of the rim, the steering force is heavy because the steering is performed with a curvature of a small circle corresponding to the radius 2r-r2 based on the rotation center m2. Accordingly, even in a situation in which the steering assist force is generally reduced, such as when the host vehicle is traveling at a high speed, the controller 150 may control the steering assist force provided by the motor unit 110 to be maintained.

운전자가 림의 하부 영역(182)을 파지한 경우, 회전 중심(m2)을 기준으로 반경 r2에 해당하는 큰 원(c1)의 곡률로 조타가 이루어지게 되므로, 조타력은 가볍게 된다. 따라서, 자차가 고속으로 주행하는 경우, 제어부(150)는 모터부(110)에서 제공되는 조향 보조력이 감소되도록 제어할 수 있다.When the driver grips the lower region 182 of the rim, the steering force is lightened because the steering is performed with the curvature of the large circle c1 corresponding to the radius r2 based on the rotation center m2. Therefore, when the host vehicle is traveling at a high speed, the control unit 150 may control the steering assist force provided by the motor unit 110 to be reduced.

예를 들어, 제1 모터(111)만 구동되는 일반 모드의 경우를 가정한다. 도 12에 도시된 것과 같이, 제어부(150)는 제1 모터(111)에서 제공되는 어시스트 토크를 각 차속에 대해서 정해진 비율만큼 감소시킬 수 있다. 따라서, 제1 모터(111)에서 제공되는 어시스트 토크의 그래프는 전체적으로 내려가게 된다.For example, it is assumed that in the case of the normal mode in which only the first motor 111 is driven. 12, the controller 150 may reduce the assist torque provided by the first motor 111 by a predetermined ratio for each vehicle speed. Therefore, the graph of the assist torque provided by the first motor 111 is lowered as a whole.

만약, 제1 모터(111) 및 제2 모터(113)가 같이 구동되는 비상 모드의 경우라면, 제어부(150)는 제2 모터(113)에서 제공되는 어시스트 토크를 감소시킬 수 있다. 또는, 제어부(150)는 제1 모터(111) 및 제2 모터(113)에서 제공되는 어시스트 토크를 전체적으로 감소시킬 수 있다.If, in the case of the emergency mode in which the first motor 111 and the second motor 113 are driven together, the control unit 150 may reduce the assist torque provided by the second motor 113. Alternatively, the control unit 150 may reduce the assist torque provided by the first motor 111 and the second motor 113 as a whole.

이에 따르면, 스티어링 휠의 회전 중심 위치 및 운전자의 파지 영역에 따라 전동식 파워 스티어링 장치에 구비된 듀얼 모터를 제어함으로써, 스티어링 휠의 장착 위치에 따라 제공되는 보조 조향력을 조절할 수 있다.According to this, by controlling the dual motor provided in the electric power steering apparatus according to the rotational center position of the steering wheel and the gripping area of the driver, the auxiliary steering force provided according to the mounting position of the steering wheel can be adjusted.

도 13은 본 개시에 따른 전동식 파워 스티어링 장치의 제어 방법에 대한 흐름도이다. 도 14는 본 개시에 따른 요구되는 추가 보조 조향력을 산출하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.13 is a flowchart of a control method of an electric power steering apparatus according to the present disclosure. 14 is a flow chart for explaining a method for calculating a required additional auxiliary steering force according to the present disclosure.

본 개시에 따른 전동식 파워 스티어링 장치의 제어 방법은, 도 1을 참조하여 설명한 전동식 파워 스티어링 장치(100)에서 구현될 수 있다. 이하 필요한 도면들을 참조하여, 본 개시에 따른 전동식 파워 스티어링 장치의 제어 방법과, 이를 구현하기 위한 전동식 파워 스티어링 장치(100)의 동작을 상세히 설명하기로 한다.The control method of the electric power steering apparatus according to the present disclosure may be implemented in the electric power steering apparatus 100 described with reference to FIG. 1. Hereinafter, a control method of an electric power steering apparatus according to the present disclosure and an operation of the electric power steering apparatus 100 for realizing the same will be described in detail with reference to necessary drawings.

도 13을 참조하면, 전동식 파워 스티어링 장치는 스티어링 휠의 조타에 따라 휠이 조향되도록, 랙의 이동을 위한 힘을 제공하는 제1 모터를 일반 모드에서 구동할 수 있다[S110].Referring to FIG. 13, the electric power steering apparatus may drive the first motor providing the power for moving the rack in the normal mode so that the wheel is steered according to the steering of the steering wheel [S110].

전동식 파워 스티어링 장치의 제1 모터(111)는 차량이 운전자의 의도에 맞게 조향되도록 하는 위치로 랙을 이동시킬 때 필요한 보조 조향력을 제공할 수 있다. 운전자가 스티어링 휠을 조작하는 경우, 스티어링 휠의 조향각이 감지되고, 감지된 조향각에 기초하여 산출된 보조 조향력을 제공하기 위하여, 제1 모터(111)는 제어부의 제어에 따라 구동될 수 있다.The first motor 111 of the electric power steering device may provide auxiliary steering force required when moving the rack to a position that allows the vehicle to steer according to the driver's intention. When the driver operates the steering wheel, the first motor 111 may be driven under the control of the control unit in order to detect the steering angle of the steering wheel and provide an auxiliary steering force calculated based on the detected steering angle.

일반 모드는 운전자의 조타에 따라 요구되는 보조 조향력이 하나의 모터에 의해서 제공되어도 충분한 상황에서의 동작 모드일 수 있다. 이 경우, 전동식 파워 스티어링 장치의 제어부(150)는 미리 설정된 제1 모터(111)만을 통하여 보조 조향력을 제공하도록 모터부(110)를 제어할 수 있다. 즉, 제어부(150)는 제1 모터(111)를 구동하여 운전자의 조타력(steering effort)을 조절하기 위한 토크 제어를 수행할 수 있다.The normal mode may be an operation mode in a sufficient situation even if the auxiliary steering force required according to the driver's steering is provided by one motor. In this case, the control unit 150 of the electric power steering apparatus may control the motor unit 110 to provide the auxiliary steering force through only the first motor 111 that is preset. That is, the controller 150 may drive the first motor 111 to perform torque control to adjust the steering effort of the driver.

다시, 도 13을 참조하면, 전동식 파워 스티어링 장치는 자차의 차속, 스티어링 휠의 조타에 따른 조향각속도 및 선행 차량과의 거리를 획득할 수 있다[S120].Referring again to FIG. 13, the electric power steering apparatus may obtain the vehicle speed of the host vehicle, the steering angular speed according to the steering of the steering wheel, and the distance from the preceding vehicle [S120].

전동식 파워 스티어링 장치의 센서부(130)는 자차의 차속을 획득하는 차속 센서(131), 스티어링 휠의 조타에 따른 조향각속도를 획득하는 조향각 센서(132) 및 선행 차량과의 거리를 획득하는 전방감지 센서(133)를 포함할 수 있다.The sensor unit 130 of the electric power steering apparatus includes a vehicle speed sensor 131 for acquiring the vehicle speed of the host vehicle, a steering angle sensor 132 for acquiring the steering angle speed according to the steering of the steering wheel, and a front detection for obtaining a distance from the preceding vehicle It may include a sensor 133.

차속 센서(131)는 변속기의 출력축에 설치되며, 변속기의 회전수를 감지하여 차량의 속도를 검출할 수 있다. 차속 센서(131)에서 검출된 차속에 대한 정보는 전동식 파워 스티어링 장치의 제어부(150)로 제공될 수 있다.The vehicle speed sensor 131 is installed on the output shaft of the transmission, and can detect the speed of the vehicle by detecting the number of revolutions of the transmission. Information about the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 131 may be provided to the controller 150 of the electric power steering apparatus.

조향각 센서(132)는 스티어링 휠의 회전 각도를 검출하여 조향각을 출력하며, 출력된 조향각 값은 제어부(150)로 제공될 수 있다.The steering angle sensor 132 detects the rotation angle of the steering wheel and outputs a steering angle, and the output steering angle value may be provided to the controller 150.

전방감지 센서(133)는 레이더 또는 카메라 등으로 구현될 수 있으며, 자차의 전방에서 주행하는 선행 차량을 감지하고, 선행 차량과의 거리를 획득할 수 있다. 획득된 거리 정보는 제어부(150)로 제공될 수 있다.The front detection sensor 133 may be implemented by a radar or a camera, or the like, and detect a preceding vehicle traveling in front of the host vehicle, and obtain a distance from the preceding vehicle. The obtained distance information may be provided to the controller 150.

다시, 도 13을 참조하면, 전동식 파워 스티어링 장치는 차속, 조향각속도 또는 선행 차량과의 거리 중 적어도 하나에 기초하여, 비상 모드로의 진입 여부를 결정할 수 있다[S130].Referring again to FIG. 13, the electric power steering apparatus may determine whether to enter the emergency mode based on at least one of a vehicle speed, a steering angle speed, or a distance from a preceding vehicle [S130].

제어부(150)는 센서들로부터 차속, 조향각속도 또는 선행 차량과의 거리 등의 정보를 수신하여 자차의 주행 상황을 판단하고, 비상 모드로의 진입 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 선행 차량과 같은 전방 장애물을 신속하게 회피할 필요가 있는 경우와 같이, 빠른 조향이 필요한 상황인 경우, 비상 모드로의 진입이 결정될 수 있다.The control unit 150 may receive information such as a vehicle speed, a steering angle speed, or a distance from a preceding vehicle from sensors, determine a driving situation of the host vehicle, and determine whether to enter the emergency mode. In a situation in which fast steering is required, for example, when it is necessary to quickly avoid a front obstacle such as a preceding vehicle, entry into an emergency mode may be determined.

다시, 도 13을 참조하면, 전동식 파워 스티어링 장치는 비상 모드로의 진입이 결정된 경우, 제1 모터와 제2 모터를 같이 비상 모드에서 구동할 수 있다[S140].Referring again to FIG. 13, when it is determined that entry into the emergency mode is performed, the electric power steering apparatus may drive the first motor and the second motor together in the emergency mode [S140].

전동식 파워 스티어링 장치의 제어부(150)는 비상 모드에서, 구동 중인 제1 모터(111)에 더하여, 추가적으로 필요한 보조 조향력을 제공하도록 제2 모터(113)를 더 구동할 수 있다. 즉, 제어부(150)는 스티어링 휠의 조향각 대비 섹터 샤프트가 회전해야할 비율을 산출하고, 제2 모터(113)를 구동하여 산출된 비율에 따라 섹터 샤프트를 더 회전시키는 위치 제어를 수행할 수 있다.In an emergency mode, the controller 150 of the electric power steering device may further drive the second motor 113 to provide additional auxiliary steering force in addition to the first motor 111 being driven. That is, the controller 150 may calculate a ratio at which the sector shaft should rotate relative to the steering angle of the steering wheel, and perform position control to further rotate the sector shaft according to the calculated ratio by driving the second motor 113.

도 14를 참조하면, 전동식 파워 스티어링 장치는 섹터 샤프트의 회전각 획득할 수 있다[S210].14, the electric power steering apparatus may acquire the rotation angle of the sector shaft [S210].

비상 모드에서 제2 모터(113)에 의해 제공되는 보조 조향력은 전동식 파워 스티어링 장치의 랙과 피트먼 암을 통하여 연결된 섹터 샤프트(173)를 더 회전시켜 랙을 더 이동시키기 위한 위치 제어에 이용될 수 있다. 이를 위하여, 센서부(130)는, 볼 너트(172)의 슬라이딩에 따라 회전되는 섹터 샤프트(173)에 설치되어, 섹터 샤프트의 회전각을 획득하는 각도 센서(135)를 더 포함할 수 있다. 제어부(150)는 각도 센서(135)로부터 감지된 회전각 정보를 획득할 수 있다.In the emergency mode, the auxiliary steering force provided by the second motor 113 can be used for position control to further move the rack by further rotating the sector shaft 173 connected through the rack and the pitman arm of the electric power steering device. have. To this end, the sensor unit 130 may be installed on the sector shaft 173 that is rotated according to the sliding of the ball nut 172, and may further include an angle sensor 135 that obtains the rotation angle of the sector shaft. The control unit 150 may obtain rotation angle information sensed from the angle sensor 135.

다시, 도 14를 참조하면, 전동식 파워 스티어링 장치는 조향각과 섹터 샤프트의 회전각에 기초하여 추가 보조 조향력 산출할 수 있다[S220].Referring again to FIG. 14, the electric power steering apparatus may calculate an additional auxiliary steering force based on the steering angle and the rotation angle of the sector shaft [S220].

전동식 파워 스티어링 장치의 제어부(150)는 조향각 센서(132)로부터 스티어링 휠(180)의 조향각 정보를 수신할 수 있다. 또한, 제어부(150)는 각도 센서(135)로부터 섹터 샤프트(173)의 회전각 정보를 수신할 수 있다. 제어부(150)는 스티어링 휠(180)의 조향각과 섹터 샤프트(173)의 회전각의 차이를 이용하여, 비상 모드에서 요구되는 추가 보조 조향력을 산출할 수 있다.The control unit 150 of the electric power steering apparatus may receive steering angle information of the steering wheel 180 from the steering angle sensor 132. In addition, the control unit 150 may receive rotation angle information of the sector shaft 173 from the angle sensor 135. The controller 150 may calculate an additional auxiliary steering force required in the emergency mode by using the difference between the steering angle of the steering wheel 180 and the rotation angle of the sector shaft 173.

이 경우, 조향각 대비 섹터 샤프트가 회전해야할 비율(APR, Add Position Ratio)이 선행 차량과의 거리에 따라 미리 설정될 수 있다. 일 예에 따라, 각속도 540 deg/s 이하는 제2 모터를 구동하지 않는 영역(dead zone)으로 설정될 수 있다. 이는, 빈번한 추가 조타를 배제하고, 운전자에 의한 조향이 빠른 조건인 위급 상황에서만 추가 조타를 수행하기 위함이다. In this case, the ratio at which the sector shaft should rotate relative to the steering angle (APR) may be preset according to the distance from the preceding vehicle. According to an example, the angular speed of 540 deg / s or less may be set as a dead zone that does not drive the second motor. This is to exclude the frequent additional steering and to perform additional steering only in an emergency situation in which steering by the driver is fast.

예를 들어, 자차의 주행 상황에 기초하여 APR이 1.4로 적용된다는 것은, 섹터 샤프트(173)가 APR이 1.0인 경우보다 1.4배 더 회전되어야 한다는 것을 의미한다. APR이 1.0인 경우(일반 모드)에, 스티어링 휠이 90° 회전 시 섹터 샤프트가 10° 회전된다고 가정한다. 이 경우, APR이 1.4이면, 스티어링 휠이 90° 회전 시 섹터 샤프트는 14° 회전되어야 한다.For example, based on the driving situation of the host vehicle, APR is applied to 1.4, which means that the sector shaft 173 should be rotated 1.4 times more than when APR is 1.0. Assuming that the APR is 1.0 (normal mode), the sector shaft is rotated 10 ° when the steering wheel is rotated 90 °. In this case, if the APR is 1.4, the sector shaft should be rotated 14 ° when the steering wheel is rotated 90 °.

따라서, 제어부(150)는 4° 만큼 섹터 샤프트를 추가 회전시키기 위한, 제2 모터(113)의 회전량을 산출할 수 있다. 제어부(150)는 섹터 샤프트의 추가 회전량을 제2 모터(113)의 회전량으로 환산하여 기준 위치를 산출할 수 있다. 예를 들어, 제어부(150)는 제2 모터(113)의 현재 위치와 산출된 기준 위치에 기초하여, 제2 모터(113)에 대한 위치 제어량을 PI 제어를 이용하여 산출할 수 있다. 다만, 이는 일예로서, 위치 제어량을 산출할 수 있다면, 특정 방법에 한정되지 않는다.Accordingly, the control unit 150 may calculate the rotation amount of the second motor 113 to further rotate the sector shaft by 4 °. The control unit 150 may calculate the reference position by converting the additional rotation amount of the sector shaft to the rotation amount of the second motor 113. For example, the controller 150 may calculate the position control amount for the second motor 113 using PI control, based on the current position of the second motor 113 and the calculated reference position. However, this is an example, and if the position control amount can be calculated, it is not limited to a specific method.

다시, 도 14를 참조하면, 전동식 파워 스티어링 장치는 추가 보조 조향력을 제공하도록 제2 모터 구동할 수 있다[S230].Referring again to FIG. 14, the electric power steering device may drive the second motor to provide additional auxiliary steering force [S230].

제어부(150)는 산출된 위치 제어량에 대한 추가 보조 조향력을 제공하도록 제2 모터(113)를 구동할 수 있다. 이에 따라, 운전자는 위급 상황 시, 빠른 속도로 스티어링 휠을 조타하면, 일반 모드에 따른 회전 보조에 더하여 추가적인 회전 보조를 더 획득할 수 있다. 이에 따르면, 차량의 주행 상태에 따라 신속한 차선 변경이 필요한 경우에 듀얼 모터를 같이 구동하여 요구되는 보조 조향력을 제공함으로써, 신속한 조향이 어려운 대형 상용차 등에서 위급 상황 시 보다 신속하게 차선 변경 또는 회피 제동을 수행할 수 있다.The control unit 150 may drive the second motor 113 to provide an additional auxiliary steering force for the calculated position control amount. Accordingly, in an emergency, when the steering wheel is steered at a high speed, the driver may acquire additional rotational assistance in addition to the rotational assistance according to the normal mode. According to this, when a rapid lane change is required according to the driving state of the vehicle, the dual motor is driven together to provide the required auxiliary steering force, so that in a large commercial vehicle in which it is difficult to quickly steer, a lane change or avoidance braking is performed more quickly in an emergency. can do.

일 예에 따라, 제어부(150)는 제2 모터(113)에 의한 추가적인 조향에 따라 운전자에 대한 조타력이 변동되는 것을 억제하기 위하여, 제1 모터(111)의 구동을 제어할 수 있다. 제1 모터(111) 및 제2 모터(113)는 각각 제1 웜(161) 및 제2 웜(162)와 연결되어 동일한 웜휠(163)을 회전시키므로, 제2 모터(113)의 구동에 따라 조타력이 변동될 수 있다.According to an example, the control unit 150 may control the driving of the first motor 111 in order to suppress a change in the steering force for the driver according to the additional steering by the second motor 113. Since the first motor 111 and the second motor 113 are respectively connected to the first worm 161 and the second worm 162 to rotate the same worm wheel 163, according to the driving of the second motor 113 The steering force can be changed.

따라서, 제어부(150)는 제2 모터(113)에서 추가 조향을 위해 발생된 전류량에 대응하도록 제1 모터(111)에 의한 어시스트 토크를 감소시켜, 조타력의 변동을 억제할 수 있다. 이에 따라, 비상 모드에서의 추가 조향 시에도 운전자는 거의 동일한 조타력으로 스티어링 휠의 조타가 가능할 수 있다. Accordingly, the control unit 150 may reduce the assist torque by the first motor 111 to suppress the variation in steering force to correspond to the amount of current generated for further steering in the second motor 113. Accordingly, even in the additional steering in the emergency mode, the driver may be able to steer the steering wheel with almost the same steering force.

이에 따르면, 차량의 주행 상태에 따라 전동식 파워 스티어링 장치에 구비된 듀얼 모터를 선택적으로 제어함으로써, 상황에 적합한 보조 조향력을 제공할 수 있다. 또한, 차량의 주행 상태에 따라 신속한 차선 변경이 필요한 경우에 듀얼 모터를 같이 구동하여 요구되는 보조 조향력을 제공함으로써, 대형 상용차에서 보다 신속하게 차선 변경을 수행할 수 있다.According to this, by selectively controlling the dual motor provided in the electric power steering apparatus according to the driving state of the vehicle, it is possible to provide an auxiliary steering force suitable for the situation. In addition, when a rapid lane change is required according to the driving state of the vehicle, the dual motor is driven together to provide the required auxiliary steering force, so that the lane change can be performed more quickly in a large commercial vehicle.

도 15는 본 개시에 따른 전동식 파워 스티어링 장치의 동작 모드를 결정하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.15 is a flowchart illustrating a method of determining an operation mode of an electric power steering apparatus according to the present disclosure.

도 15를 참조하면, 전동식 파워 스티어링 장치는 자차의 차속이 소정의 기준값 이상인지를 판단[S310]하고, 조향각속도가 소정의 기준 값 이상인지를 판단[S320]하고, 선행 차량과의 거리가 소정의 기준 값 이하인지를 판단[S330]할 수 있다.15, the electric power steering apparatus determines whether the vehicle speed of the host vehicle is equal to or greater than a predetermined reference value [S310], determines whether the steering angle speed is equal to or higher than a predetermined reference value [S320], and determines a distance from the preceding vehicle. It may be determined whether or not the reference value of [S330].

일 예에 따라, 차속이 40 km/h 이하인 경우(S310, No), 전동식 파워 스티어링 장치의 제어부(150)는 선행 차량과의 거리나 조향각속도에 관계없이, 일반 모드로 제1 모터(111)를 구동할 수 있다[S350]. 또한, 선행 차량과의 거리가 50 m 이상인 경우(S320, No), 제어부(150)는 차속이나 조향각속도에 관계없이, 일반 모드로 제1 모터(111)를 구동할 수 있다[S350]. 또한, 조향각속도가 180 deg/s 이하인 경우(S320, No), 제어부(150)는 차속이나 선행 차량과의 거리에 관계없이, 일반 모드로 제1 모터(111)를 구동할 수 있다[S350]. 전술한 세 경우는, 일반 모드에서 제공되는 보조 조향력만으로 회피나 차선 변경이 가능한 상황으로, 추가적인 출력을 필요로 하지 않는 상황에 해당할 수 있다. According to an example, when the vehicle speed is 40 km / h or less (S310, No), the control unit 150 of the electric power steering device is the first motor 111 in the normal mode, regardless of the distance from the preceding vehicle or the steering angle speed. Can be driven [S350]. In addition, when the distance from the preceding vehicle is 50 m or more (S320, No), the control unit 150 may drive the first motor 111 in the normal mode regardless of the vehicle speed or the steering angle speed [S350]. In addition, when the steering angular velocity is 180 deg / s or less (S320, No), the controller 150 may drive the first motor 111 in the normal mode regardless of the vehicle speed or the distance from the preceding vehicle [S350] . The above-mentioned three cases are situations in which avoidance or lane change is possible only with the auxiliary steering force provided in the normal mode, and may correspond to a situation in which no additional output is required.

다시 도 15를 참조하면, 전동식 파워 스티어링 장치는 차속이 40 km/h 초과(S310, Yes)이고, 선행 차량과의 거리가 50 m 이상(S320, Yes)이고, 조향각속도가 180 deg/s 이하(S320, Yes)인 경우, 비상 모드로 동작할 수 있다[S340]. 비상 모드에서, 빠르고 더 큰 각도로의 조향에 대한 필요는 자차의 차속이 빠를수록 더 크게 된다. 또한, 운전자의 조타에 따른 조향각속도가 빠를수록 급한 상황일 수 있다. 또한, 선행 차량과의 거리가 가까울수록 신속한 조향이 필요하게 된다. 따라서, 제어부(150)는 신속한 조향이 필요할수록 모터부(110)에 의해 출력되는 보조 조향력을 증가시켜, 운전자의 동일한 조작에도 차량의 휠이 더 많이 회전되도록 할 수 있다.Referring again to FIG. 15, the electric power steering apparatus has a vehicle speed of 40 km / h or more (S310, Yes), a distance from a preceding vehicle of 50 m or more (S320, Yes), and a steering angle speed of 180 deg / s or less. In the case of (S320, Yes), it may operate in an emergency mode [S340]. In the emergency mode, the need for steering at a faster and larger angle becomes greater as the host vehicle's vehicle speed increases. In addition, the faster the steering angle speed according to the driver's steering may be, the faster the situation. In addition, the closer the distance to the preceding vehicle is, the faster steering is required. Therefore, the control unit 150 may increase the auxiliary steering force output by the motor unit 110 as the steering is required more quickly, so that the wheel of the vehicle is rotated even in the same operation by the driver.

일 예에 따라, 제어부(150)는 제1 모터(111)에 공급되는 전류를 증가시켜, 출력을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 제어부(150)는 제1 모터(111)에서 제공되는 어시스트 토크를 각 차속에 대해서 정해진 비율만큼 증가시킬 수 있다. 따라서, 제1 모터(111)에서 제공되는 어시스트 토크의 그래프는 전체적으로 상승하게 된다.According to an example, the controller 150 may increase the current supplied to the first motor 111 to increase the output. For example, the control unit 150 may increase the assist torque provided by the first motor 111 by a predetermined ratio for each vehicle speed. Therefore, the graph of the assist torque provided by the first motor 111 is generally increased.

또는, 다른 일 예에 따라, 제어부(150)는 제2 모터(113)에 전류를 공급하여, 출력을 증가시킬 수 있다. 이 경우, 제어부(150)는 제1 모터(111) 및 제2 모터(113)에 의한 출력의 합이 각 조건에 따라 정해진 비율대로 증가되도록 제어할 수 있다.Alternatively, according to another example, the controller 150 may supply the current to the second motor 113 to increase the output. In this case, the control unit 150 may control the sum of the outputs of the first motor 111 and the second motor 113 to increase in a predetermined ratio according to each condition.

이에 따르면, 차량의 주행 상태에 따라 전동식 파워 스티어링 장치에 구비된 듀얼 모터를 선택적으로 제어함으로써, 상황에 적합한 보조 조향력을 제공할 수 있다. 또한, 차량의 주행 상태에 따라 신속한 차선 변경이 필요한 경우에 듀얼 모터를 같이 구동하여 요구되는 보조 조향력을 제공함으로써, 대형 상용차에서 보다 신속하게 차선 변경을 수행할 수 있다.According to this, by selectively controlling the dual motor provided in the electric power steering apparatus according to the driving state of the vehicle, it is possible to provide an auxiliary steering force suitable for the situation. In addition, when a rapid lane change is required according to the driving state of the vehicle, the dual motor is driven together to provide the required auxiliary steering force, so that the lane change can be performed more quickly in a large commercial vehicle.

도 16은 본 개시에 따른 스티어링 휠의 회전 중심 위치에 따른 전동식 파워 스티어링 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.16 is a flowchart illustrating a method of controlling an electric power steering apparatus according to a rotation center position of a steering wheel according to the present disclosure.

도 16을 참조하면, 전동식 파워 스티어링 장치는 스티어링 휠의 회전 중심 위치 정보 및 운전자의 파지 영역 정보를 획득할 수 있다[S410].Referring to FIG. 16, the electric power steering apparatus may acquire rotation center position information of the steering wheel and gripping area information of the driver [S410].

전동식 파워 스티어링 장치의 센서부(130)는 스티어링 휠(180)의 회전 중심의 위치 정보를 획득하는 센서를 더 포함할 수 있다. 스티어링 휠(180)의 회전 중심이 이동하는 경우, 상기 센서에서 회전 중심이 이동된 위치를 감지하여, 제어부(150)로 출력할 수 있다.The sensor unit 130 of the electric power steering device may further include a sensor that acquires position information of a rotation center of the steering wheel 180. When the center of rotation of the steering wheel 180 moves, the sensor may detect a position where the center of rotation has moved, and output it to the control unit 150.

센서부(130)는 스티어링 휠(180)에 대한 운전자의 파지 영역 정보를 획득하는 센서를 더 포함할 수 있다. 상기 센서는 압력 센서로 구현되어, 운전자가 림의 상부 영역(181)을 파지하는지 하부 영역(182)을 파지하는지를 감지하여, 제어부(150)로 출력할 수 있다.The sensor unit 130 may further include a sensor that acquires information about the gripping area of the driver with respect to the steering wheel 180. The sensor may be implemented as a pressure sensor, detect whether the driver grips the upper region 181 or the lower region 182 of the rim, and output it to the controller 150.

다시, 도 16을 참조하면, 전동식 파워 스티어링 장치는 스티어링 휠의 회전 중심이 중심점보다 위에 위치하는지 판단할 수 있다[S420].Referring again to FIG. 16, the electric power steering apparatus may determine whether the center of rotation of the steering wheel is located above the center point [S420].

통상의 경우, 스티어링 휠(180)은 중심점을 기준으로 회전하도록 장착될 수 있다. 일 예에 따라, 스티어링 휠(180)의 회전 중심은 스티어링 휠의 중심점을 기준으로 상하로 변경 가능하도록 구현될 수 있다. 스티어링 휠(180)의 회전 중심의 이동은 운전자의 특정 조작이나 전자 제어 장치의 제어에 따라 수행될 수 있다.In a typical case, the steering wheel 180 may be mounted to rotate relative to the center point. According to an example, the rotation center of the steering wheel 180 may be implemented to be changed up and down based on the center point of the steering wheel. The movement of the rotation center of the steering wheel 180 may be performed according to a specific operation of the driver or control of the electronic control device.

스티어링 휠(180)의 중심점을 기준으로, 스티어링 휠(180)의 회전 중심이 위로 이동(S420, Yes)된 경우, 제어부(150)는 운전자가 림의 하부 영역을 파지했는지를 판단할 수 있다[S430].When the rotation center of the steering wheel 180 is moved upward based on the center point of the steering wheel 180 (S420, Yes), the controller 150 may determine whether the driver grips the lower region of the rim [ S430].

운전자가 림의 하부 영역을 파지한 경우(S430, Yes), 회전 중심을 기준으로 림의 반경 r보다 큰 반경을 가지는 원의 곡률로 조타가 이루어지게 되므로, 조타력은 가볍게 된다. 이 경우, 제어부(150)는 자차의 차속이 소정의 속도 이상인지를 판단할 수 있다[S440].When the driver grips the lower region of the rim (S430, Yes), since the steering is performed with a curvature of a circle having a radius greater than the radius of the rim relative to the center of rotation, the steering force is light. In this case, the control unit 150 may determine whether the vehicle speed of the host vehicle is equal to or higher than a predetermined speed [S440].

자차가 소정의 속도보다 빠른 고속으로 주행하는 경우(S440, Yes), 제어부(150)는 모터부(110)에서 제공되는 조향 보조력이 감소되도록 제어할 수 있다[S450]. 예를 들어, 제1 모터(111)만 구동되는 일반 모드의 경우, 제어부(150)는 제1 모터(111)에서 제공되는 어시스트 토크를 각 차속에 대해서 정해진 비율만큼 감소시킬 수 있다.When the host vehicle is traveling at a high speed faster than a predetermined speed (S440, Yes), the controller 150 may control the steering assist force provided by the motor unit 110 to be reduced [S450]. For example, in a normal mode in which only the first motor 111 is driven, the control unit 150 may reduce the assist torque provided by the first motor 111 by a predetermined ratio for each vehicle speed.

만약, 제1 모터(111) 및 제2 모터(113)가 같이 구동되는 비상 모드의 경우라면, 제어부(150)는 제2 모터(113)에서 제공되는 어시스트 토크를 감소시킬 수 있다. 또는, 제어부(150)는 제1 모터(111) 및 제2 모터(113)에서 제공되는 어시스트 토크를 전체적으로 감소시킬 수 있다.If, in the case of the emergency mode in which the first motor 111 and the second motor 113 are driven together, the control unit 150 may reduce the assist torque provided by the second motor 113. Alternatively, the control unit 150 may reduce the assist torque provided by the first motor 111 and the second motor 113 as a whole.

만약, 자차가 소정의 속도보다 느린 저속으로 주행하는 경우(S440, No), 제어부(150)는 모터부(110)에서 제공되는 조향 보조력이 유지되도록 제어할 수 있다[S460].If the host vehicle travels at a slower speed than a predetermined speed (S440, No), the controller 150 may control the steering assist force provided by the motor unit 110 to be maintained [S460].

다시, 단계 S430에서, 운전자가 림의 상부 영역을 파지한 경우(S430, No), 회전 중심을 기준으로 림의 반경 r보다 작은 반경을 가지는 원의 곡률로 조타가 이루어지게 되므로, 조타력은 무겁게 된다. 따라서, 자차가 고속으로 주행하는 경우와 같이 일반적으로 조향 보조력을 감소시킬 상황에서도, 제어부(150)는 모터부(110)에서 제공되는 조향 보조력이 유지되도록 제어할 수 있다[S460].Again, in step S430, when the driver grips the upper region of the rim (S430, No), since the steering is performed with a curvature of a circle having a radius smaller than the radius r of the rim based on the center of rotation, the steering force is heavy do. Therefore, even in a situation in which the steering assist force is generally reduced, such as when the host vehicle is traveling at a high speed, the controller 150 may control the steering assist force provided by the motor unit 110 to be maintained [S460].

다시, 단계 S420에서, 스티어링 휠(180)의 중심점을 기준으로, 스티어링 휠(180)의 회전 중심이 아래로 이동(S420, No)된 경우, 제어부(150)는 운전자가 림의 상부 영역을 파지했는지를 판단할 수 있다[S470].Again, in step S420, based on the center point of the steering wheel 180, when the rotation center of the steering wheel 180 is moved down (S420, No), the controller 150 grips the upper region of the rim by the driver It can be judged whether or not [S470].

운전자가 림의 상부 영역을 파지한 경우(S470, Yes), 회전 중심을 기준으로 림의 반경 r보다 큰 반경을 가지는 원의 곡률로 조타가 이루어지게 되므로, 조타력은 가볍게 된다. 이 경우, 제어부(150)는 자차의 차속이 소정의 속도 이상인지를 판단할 수 있다[S480].When the driver grips the upper region of the rim (S470, Yes), the steering force is lightened because the steering is performed with a curvature of a circle having a radius greater than the radius r of the rim based on the center of rotation. In this case, the control unit 150 may determine whether the vehicle speed of the host vehicle is equal to or higher than a predetermined speed [S480].

자차가 소정의 속도보다 빠른 고속으로 주행하는 경우(S480, Yes), 제어부(150)는 모터부(110)에서 제공되는 조향 보조력이 감소되도록 제어할 수 있다[S450]. 예를 들어, 제1 모터(111)만 구동되는 일반 모드의 경우, 제어부(150)는 제1 모터(111)에서 제공되는 어시스트 토크를 각 차속에 대해서 정해진 비율만큼 감소시킬 수 있다.When the host vehicle is traveling at a higher speed than a predetermined speed (S480, Yes), the control unit 150 may control the steering assist force provided by the motor unit 110 to be reduced [S450]. For example, in a normal mode in which only the first motor 111 is driven, the control unit 150 may reduce the assist torque provided by the first motor 111 by a predetermined ratio for each vehicle speed.

만약, 제1 모터(111) 및 제2 모터(113)가 같이 구동되는 비상 모드의 경우라면, 제어부(150)는 제2 모터(113)에서 제공되는 어시스트 토크를 감소시킬 수 있다. 또는, 제어부(150)는 제1 모터(111) 및 제2 모터(113)에서 제공되는 어시스트 토크를 전체적으로 감소시킬 수 있다.If, in the case of the emergency mode in which the first motor 111 and the second motor 113 are driven together, the control unit 150 may reduce the assist torque provided by the second motor 113. Alternatively, the control unit 150 may reduce the assist torque provided by the first motor 111 and the second motor 113 as a whole.

만약, 자차가 소정의 속도보다 느린 저속으로 주행하는 경우(S480, No), 제어부(150)는 모터부(110)에서 제공되는 조향 보조력이 유지되도록 제어할 수 있다[S460].If the host vehicle is traveling at a slower speed than the predetermined speed (S480, No), the control unit 150 may control the steering assist force provided by the motor unit 110 to be maintained [S460].

다시, 단계 S470에서, 운전자가 림의 하부 영역을 파지한 경우(S470, No), 회전 중심을 기준으로 림의 반경 r보다 작은 반경을 가지는 원의 곡률로 조타가 이루어지게 되므로, 조타력은 무겁게 된다. 따라서, 자차가 고속으로 주행하는 경우와 같이 일반적으로 조향 보조력을 감소시킬 상황에서도, 제어부(150)는 모터부(110)에서 제공되는 조향 보조력이 유지되도록 제어할 수 있다[S460].Again, in step S470, when the driver grips the lower region of the rim (S470, No), since the steering is performed with a curvature of a circle having a radius smaller than the radius r of the rim based on the center of rotation, the steering force is heavy. do. Therefore, even in a situation in which the steering assist force is generally reduced, such as when the host vehicle is traveling at a high speed, the controller 150 may control the steering assist force provided by the motor unit 110 to be maintained [S460].

이에 따르면, 스티어링 휠의 회전 중심 위치 및 운전자의 파지 영역에 따라 전동식 파워 스티어링 장치에 구비된 듀얼 모터를 제어함으로써, 스티어링 휠의 장착 위치에 따라 제공되는 보조 조향력을 조절할 수 있다.According to this, by controlling the dual motor provided in the electric power steering apparatus according to the rotational center position of the steering wheel and the gripping area of the driver, the auxiliary steering force provided according to the mounting position of the steering wheel can be adjusted.

전술한 본 개시는, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.The present disclosure described above can be embodied as computer readable codes on a medium in which a program is recorded. The computer-readable medium includes any kind of recording device in which data readable by a computer system is stored. Examples of computer-readable media include a hard disk drive (HDD), solid state disk (SSD), silicon disk drive (SDD), ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, and optical data storage device. This includes, and is also implemented in the form of a carrier wave (eg, transmission over the Internet).

이상에서의 설명 및 첨부된 도면은 본 개시의 기술 사상을 예시적으로 나타낸 것에 불과한 것으로서, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 개시의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 구성의 결합, 분리, 치환 및 변경 등의 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 개시에 개시된 실시예들은 본 개시의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 개시의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 개시의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 본 개시의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 개시의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description and the accompanying drawings are merely illustrative of the technical spirit of the present disclosure, and those of ordinary skill in the art to which the present disclosure pertains combine combinations of configurations without departing from the essential characteristics of the present disclosure. , Various modifications and variations such as separation, substitution and change will be possible. Therefore, the embodiments disclosed in the present disclosure are not intended to limit the technical spirit of the present disclosure, but to explain the scope, and the scope of the technical spirit of the present disclosure is not limited by the embodiments. That is, within the scope of the present disclosure, all of the constituent elements may be selectively combined and operated. The scope of protection of the present disclosure should be interpreted by the claims below, and all technical spirits within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present disclosure.

100: 전동식 파워 스티어링 장치 110: 모터부
130: 센서부 150: 제어부
160: 제1 감속부 170: 제2 감속부
180: 스티어링 휠 190: 조향축100: electric power steering device 110: motor unit
130: sensor unit 150: control unit
160: first reduction unit 170: second reduction unit
180: steering wheel 190: steering shaft

Claims (14)

랙의 이동을 위한 힘을 제공하는 제1 모터 및 상기 제1 모터와 동기화하여 상기 랙의 이동을 위한 힘을 제공하는 제2 모터를 포함하는 모터부;
자차의 차속을 획득하는 차속 센서, 스티어링 휠의 조타에 따른 조향각속도를 획득하는 조향각 센서 및 선행 차량과의 거리를 획득하는 전방감지 센서를 포함하는 센서부; 및
상기 스티어링 휠의 조타에 따라 휠이 조향되도록 상기 제1 모터 및 상기 제2 모터의 동작을 제어하되, 상기 차속, 상기 조향각속도 또는 상기 선행 차량과의 거리 중 적어도 하나에 기초하여, 일반 모드에서는 상기 제1 모터만 구동하고, 비상 모드에서는 상기 제1 모터와 상기 제2 모터를 같이 구동하는 제어부를 포함하고,
상기 스티어링 휠은, 회전 중심이 상기 스티어링 휠의 중심점을 기준으로 상하로 변경 가능하고,
상기 센서부는, 상기 스티어링 휠의 회전 중심의 위치를 획득하는 센서 및 상기 스티어링 휠에 대한 운전자의 파지 영역을 획득하는 센서를 더 포함하고,
상기 제어부는, 상기 차속, 상기 회전 중심의 위치 및 상기 파지 영역에 기초하여, 상기 제1 모터 및 상기 제2 모터의 구동을 제어하는 전동식 파워 스티어링 장치.A motor unit including a first motor providing a force for moving the rack and a second motor synchronizing with the first motor to provide a force for moving the rack;
A sensor unit including a vehicle speed sensor for acquiring a vehicle speed of a host vehicle, a steering angle sensor for obtaining a steering angle speed according to steering of a steering wheel, and a front sensor for obtaining a distance from a preceding vehicle; And
The operation of the first motor and the second motor is controlled such that the wheel is steered according to the steering of the steering wheel, but based on at least one of the vehicle speed, the steering angular speed, or the distance from the preceding vehicle, in normal mode, the It includes a control unit for driving only the first motor and driving the first motor and the second motor together in an emergency mode.
The steering wheel, the center of rotation can be changed up and down based on the center point of the steering wheel,
The sensor unit further includes a sensor that acquires a position of a center of rotation of the steering wheel and a sensor that acquires a gripping area of the driver relative to the steering wheel,
The control unit is an electric power steering apparatus that controls driving of the first motor and the second motor based on the vehicle speed, the position of the rotation center, and the gripping area. 제 1 항에 있어서,
상기 제1 모터 및 상기 제2 모터는,
웜과 웜휠의 치합에 의한 동력전달 구조를 갖는 제1 감속부를 통하여, 볼 스크류와 볼 너트를 이용한 동력전달 구조를 갖는 제2 감속부의 상기 볼 스크류에 힘이 전달되도록 구동되어, 상기 랙에 힘이 전달되도록 하는 전동식 파워 스티어링 장치.According to claim 1,
The first motor and the second motor,
Through the first reduction unit having a power transmission structure by the meshing of the worm and the worm wheel, a force is applied to the rack by driving force to be transmitted to the ball screw of the second reduction unit having a power transmission structure using a ball screw and a ball nut. Motorized power steering to ensure transmission. 제 2 항에 있어서,
상기 센서부는,
상기 볼 너트의 슬라이딩에 따라 회전되는 섹터 샤프트에 설치되어, 상기 섹터 샤프트의 회전각을 획득하는 각도 센서를 더 포함하는 전동식 파워 스티어링 장치.According to claim 2,
The sensor unit,
An electric power steering device installed on a sector shaft rotated according to the sliding of the ball nut, and further comprising an angle sensor for obtaining a rotation angle of the sector shaft. 제 3 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 스티어링 휠의 조향각과 상기 섹터 샤프트의 회전각에 기초하여 상기 비상 모드에서 요구되는 추가 보조 조향력을 산출하고, 상기 추가 보조 조향력을 제공하도록 상기 제2 모터를 구동하는 전동식 파워 스티어링 장치.The method of claim 3,
The control unit,
An electric power steering apparatus for calculating the additional auxiliary steering force required in the emergency mode based on the steering angle of the steering wheel and the rotation angle of the sector shaft, and driving the second motor to provide the additional auxiliary steering force. 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 차속이 소정의 기준값 이상이고, 상기 조향각속도가 소정의 기준 값 이상이고, 상기 선행 차량과의 거리가 소정의 기준 값 이하인 경우에 상기 비상 모드로 동작하는 전동식 파워 스티어링 장치.According to claim 1,
The control unit,
An electric power steering device operating in the emergency mode when the vehicle speed is greater than a predetermined reference value, the steering angle speed is greater than a predetermined reference value, and a distance from the preceding vehicle is less than a predetermined reference value. 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 비상 모드에서 상기 차속이 빠를수록, 상기 조향각속도가 빠를수록, 상기 선행 차량과의 거리가 짧을수록, 보조 조향력이 커지도록 상기 제1 모터 및 상기 제2 모터 중 적어도 하나의 구동을 제어하는 전동식 파워 스티어링 장치.According to claim 1,
The control unit,
In the emergency mode, the faster the vehicle speed, the faster the steering angular speed, and the shorter the distance from the preceding vehicle, the more electric the electric power is controlled to drive at least one of the first motor and the second motor to increase the auxiliary steering force. Power steering device. 삭제delete 삭제delete 차량의 전동식 파워 스티어링 장치를 제어하는 방법에 있어서,
스티어링 휠의 조타에 따라 휠이 조향되도록, 랙의 이동을 위한 힘을 제공하는 제1 모터를 일반 모드에서 구동하는 단계;
자차의 차속, 상기 스티어링 휠의 조타에 따른 조향각속도 및 선행 차량과의 거리를 획득하는 단계;
상기 차속, 상기 조향각속도 또는 상기 선행 차량과의 거리 중 적어도 하나에 기초하여, 비상 모드로의 진입 여부를 결정하는 단계; 및
상기 비상 모드로의 진입이 결정된 경우, 상기 제1 모터와 제2 모터를 같이 상기 비상 모드에서 구동하는 단계를 포함하고,
상기 비상 모드에서 구동하는 단계는,
상기 스티어링 휠의 회전 중심의 위치 및 상기 스티어링 휠에 대한 운전자의 파지 영역을 획득하고, 상기 차속, 상기 회전 중심의 위치 및 상기 파지 영역에 기초하여, 상기 제1 모터 및 상기 제2 모터의 구동을 제어하는 전동식 파워 스티어링 장치의 제어 방법.A method for controlling an electric power steering device of a vehicle,
Driving a first motor in a normal mode to provide a force for movement of the rack such that the wheel is steered according to steering of the steering wheel;
Obtaining a vehicle speed of the host vehicle, a steering angular speed according to steering of the steering wheel, and a distance from the preceding vehicle;
Determining whether to enter the emergency mode based on at least one of the vehicle speed, the steering angular speed, or a distance from the preceding vehicle; And
When it is determined to enter the emergency mode, the step of driving the first motor and the second motor together in the emergency mode,
The step of driving in the emergency mode,
Acquire the position of the center of rotation of the steering wheel and the gripping area of the driver relative to the steering wheel, and drive the first motor and the second motor based on the vehicle speed, the position of the center of rotation, and the gripping area. Control method of the electric power steering device to be controlled. 제 9 항에 있어서,
상기 비상 모드에서 구동하는 단계는,
볼 너트의 슬라이딩에 따라 회전되는 섹터 샤프트의 회전각을 획득하는 전동식 파워 스티어링 장치의 제어 방법.The method of claim 9,
The step of driving in the emergency mode,
A control method of an electric power steering apparatus that obtains a rotation angle of a sector shaft rotated according to sliding of a ball nut. 제 10 항에 있어서,
상기 비상 모드에서 구동하는 단계는,
상기 스티어링 휠의 조향각과 상기 섹터 샤프트의 회전각에 기초하여 상기 비상 모드에서 요구되는 추가 보조 조향력을 산출하고, 상기 추가 보조 조향력을 제공하도록 상기 제2 모터를 구동하는 전동식 파워 스티어링 장치의 제어 방법.The method of claim 10,
The step of driving in the emergency mode,
A control method of an electric power steering apparatus for calculating the additional auxiliary steering force required in the emergency mode based on the steering angle of the steering wheel and the rotation angle of the sector shaft, and driving the second motor to provide the additional auxiliary steering force. 제 9 항에 있어서,
상기 비상 모드로의 진입 여부를 결정하는 단계는,
상기 차속이 소정의 기준값 이상이고, 상기 조향각속도가 소정의 기준 값 이상이고, 상기 선행 차량과의 거리가 소정의 기준 값 이하인 경우에 상기 비상 모드로의 진입을 결정하는 전동식 파워 스티어링 장치의 제어 방법.The method of claim 9,
The step of determining whether to enter the emergency mode,
Control method of the electric power steering apparatus for determining the entry into the emergency mode when the vehicle speed is greater than a predetermined reference value, the steering angle speed is greater than a predetermined reference value, and the distance from the preceding vehicle is less than a predetermined reference value . 제 9 항에 있어서,
상기 비상 모드에서 구동하는 단계는,
상기 비상 모드에서 상기 차속이 빠를수록, 상기 조향각속도가 빠를수록, 상기 선행 차량과의 거리가 짧을수록, 보조 조향력이 커지도록 상기 제1 모터 및 상기 제2 모터 중 적어도 하나의 구동을 제어하는 전동식 파워 스티어링 장치의 제어 방법.The method of claim 9,
The step of driving in the emergency mode,
In the emergency mode, the faster the vehicle speed, the faster the steering angular speed, and the shorter the distance from the preceding vehicle, the more electric the electric power is controlled to drive at least one of the first motor and the second motor to increase the auxiliary steering force. How to control the power steering device. 삭제delete
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