KR102359580B1 - Method for Electronic Power Steering - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스티어링 각도에 따른 랙포스를 수신하는 제1단계와 상기 제1단계에서 수신된 랙포스에 댐핑포스를 인가하여 스티어링 각도에 따라 발생하는 랙포스의 히스테리시스를 최소화는 제2단계와 상기 제2단계를 통해 히스테리시스가 최소화된 랙포스에 기설정된 토크맵을 인가하는 제3단계 및 상기 제3단계에서 토크맵이 인가된 랙포스에 히스테리시스 토크를 인가하여 일정한 토크 히스테리시스를 형성하는 제4단계를 포함한다.In the present invention, the first step of receiving the rack force according to the steering angle, the second step of minimizing the hysteresis of the rack force generated according to the steering angle by applying a damping force to the rack force received in the first step, and the second step A third step of applying a preset torque map to the rack force with minimized hysteresis through the second step, and a fourth step of forming a constant torque hysteresis by applying the hysteresis torque to the rack force to which the torque map is applied in the third step include
Description
본 발명은 전자식 파워 스티어링 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 랙포스를 기반으로 하여 조타 일관성을 유지할 수 있도록 하는 전자식 파워 스티어링 제어 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an electronic power steering control method, and more particularly, to an electronic power steering control method for maintaining steering consistency based on a rack force.
일반적으로, 전동식 조향장치(MOTOR DRIVEN POWER STEERING SYSTEM, 이하 MDPS)는, 토크 센서 등의 각종 센서의 신호와 차량 내 각종 신호를 전자 제어 장치(Electronic Control Unit, ECU)가 입력 받아 적정의 토크지령치 및 전류 지령치 중 하나 이상이 포함된 제어 지령치를 발생시켜, ECU 내의 모터 제어 장치에 전달하고, 이 제어 지령치에 근거하여 모터의 토크 제어를 수행한다.In general, in an electric steering system (MOTOR DRIVEN POWER STEERING SYSTEM, hereinafter referred to as MDPS), an electronic control unit (ECU) receives signals from various sensors such as a torque sensor and various signals within the vehicle, and provides an appropriate torque command value and A control command value including one or more of the current command values is generated and transmitted to the motor control device in the ECU, and torque control of the motor is performed based on the control command value.
이때, 모터의 토크 제어를 수행하기 위해서는, 모터의 회전 상태 및 부하 전류 등에 대한 실시간 피드백 정보가 필요한데, 이러한 경우 사용되는 것이 모터의 전류센서이다.At this time, in order to perform torque control of the motor, real-time feedback information on the rotational state of the motor and load current is required. In this case, a current sensor of the motor is used.
즉, 전류센서는 모터에 흐르는 실제 전류인 모터 전류의 크기를 유기 자화량으로 환산하여 그 값을 전압 또는 전류로 출력한다.That is, the current sensor converts the magnitude of the motor current, which is the actual current flowing through the motor, into an induced magnetization amount and outputs the value as a voltage or current.
그러나, 전류센서가 가지고 있는 물성에 의해 모터에 인가되는 인가 전류가 0이 될때, 자화 유기된 내부자화량은 0으로 수렴하지 못하고, 히스테리시스가 잔류하게 되어 전류 오프셋(offset) 편차를 발생시키는 문제점이 있다.However, when the applied current applied to the motor becomes 0 due to the properties of the current sensor, the amount of internal magnetization induced by magnetization does not converge to 0, and hysteresis remains, causing a current offset deviation. .
다시 말해, 상기와 같은 문제점에 의해 어시스트 토크가 없을 때에는 히스테리시스가 균일 또는 불균일 할 수 있으며, 또한 어시스트 토크가 인가되는 경우에는 기존 히스테리시스가 존재하므로, 정방향과 역방향 시 어시스트 토크가 상이하게 되고, 그에 따라 어시스트 토크의 기울기가 서로 달라지는, 즉 어시스트 량이 서로 달라지게 되어 히스테리시스가 불균일 할 수 밖에 없다.In other words, due to the above problem, when there is no assist torque, the hysteresis may be uniform or non-uniform. Also, when the assist torque is applied, existing hysteresis exists, so the assist torque is different in the forward and reverse directions, and accordingly The slope of the assist torque is different, that is, the assist amount is different from each other, so the hysteresis is inevitably non-uniform.
따라서, 현재에는 히스테리시스를 일정하게 유지하기 위해 추가적인 튜닝을 진행하고 있으나, 히스테리시스를 일정하게 튜닝하는 것이 어려울 뿐만 아니라 이로 인하여 조타감이 변경되는 문제가 발생될 수 있다.
Accordingly, although additional tuning is currently being performed to keep the hysteresis constant, it is difficult to constantly tune the hysteresis, and this may cause a problem in that the steering feel is changed.
본 발명의 목적은, 랙포스에 댐핑 포스를 더해 히스테리시스가 거의 없게 만든 상태에서 기설정된 토크 맵에 따른 어시스트 값을 인가하여 불균형 히스테리시스가 없게 만들고, 여기에 일정한 히스테리시스 토크를 인가하여 일반적인 조타감으로 변경된 상태의 어시스트 토크를 스티어링으로 인가함으로써, 조타 일관성을 유지하도록 하는 전자식 파워 스티어링 제어 방법을 제공함에 있다.
An object of the present invention is to apply an assist value according to a preset torque map in a state where there is almost no hysteresis by adding a damping force to the rack force, so that there is no imbalance hysteresis, and a constant hysteresis torque is applied to change the general steering feel. An object of the present invention is to provide an electronic power steering control method for maintaining steering consistency by applying an assist torque in a state to the steering.
본 발명에 따른 전자식 파워 스티어링 제어 방법은 스티어링 각도에 따른 랙포스를 수신하는 제1단계와 상기 제1단계에서 수신된 랙포스에 댐핑포스를 인가하여 스티어링 각도에 따라 발생하는 랙포스의 히스테리시스를 최소화는 제2단계와 상기 제2단계를 통해 히스테리시스가 최소화된 랙포스에 기설정된 토크맵을 인가하는 제3단계 및 상기 제3단계에서 토크맵이 인가된 랙포스에 히스테리시스 토크를 인가하여 일정한 토크 히스테리시스를 형성하는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The electronic power steering control method according to the present invention minimizes the hysteresis of the rack force generated according to the steering angle by applying a damping force to the rack force received in the first step and the first step of receiving the rack force according to the steering angle. is a third step of applying a preset torque map to the rack force with minimized hysteresis through the second step and the second step, and a constant torque hysteresis by applying a hysteresis torque to the rack force to which the torque map is applied in the third step. It is characterized in that it comprises a fourth step of forming a.
여기서, 상기 제2단계는 역방향으로 조향되는 스티어링 각도에 대하여 정향방을 따르는 댐핑포스가 인가되도록 한다.Here, in the second step, a damping force along the forward direction is applied to the steering angle steered in the reverse direction.
또한, 상기 제2단계는 정방향으로 조향되는 스티어링 각도에 대하여 역향방을 따르는 댐핑포스가 인가되도록 한다.Also, in the second step, a damping force along a reverse direction is applied with respect to a steering angle steered in the forward direction.
한편, 상기 제4단계는 정방향의 히스테리시스 토크와 역방향의 히스테리시스 토크의 차이가 스티어링 각도 변화에 따라 일정한 차이를 가지도록 토크 히스테리시스를 형성한다.
Meanwhile, in the fourth step, torque hysteresis is formed so that the difference between the hysteresis torque in the forward direction and the hysteresis torque in the reverse direction has a constant difference according to a change in the steering angle.
본 발명은, 랙포스에 댐핑 포스를 더해 히스테리시스가 거의 없게 만든 상태에서 기설정된 토크 맵에 따른 어시스트 값을 인가하여 불균형 히스테리시스가 없게 만들고, 여기에 일정한 히스테리시스 토크를 인가하여 일반적인 조타감으로 변경된 상태의 어시스트 토크를 스티어링으로 인가함으로써, 조타 일관성을 유지할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.
The present invention makes there is no imbalance hysteresis by applying an assist value according to a preset torque map in a state where there is almost no hysteresis by adding a damping force to the rack force, and a constant hysteresis torque is applied here to change to general steering feel. By applying the assist torque to the steering, it has the effect of maintaining steering consistency.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 전자식 파워 스티어링 제어 방법을 순차적으로 보여주는 개념도이다.
도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 전자식 파워 스티어링 제어 방법에 대한 제1단계 및 제2단계를 보여주는 도면이다.
도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 전자식 파워 스티어링 제어 방법에 대한 제3단계를 보여주는 도면이다.
도 4 는 본 발명의 실시예에 따른 전자식 파워 스티어링 제어 방법에 대한 제4단계를 보여주는 도면이다.1 is a conceptual diagram sequentially showing an electronic power steering control method according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing the first step and the second step of the electronic power steering control method according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a third step of the electronic power steering control method according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a fourth step of the electronic power steering control method according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다.Advantages and features of the present invention, and a method for achieving the same, will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings.
그러나, 본 발명은 이하에 개시되는 실시 예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.However, the present invention is not limited by the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the art to which the present invention pertains It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
In addition, in the description of the present invention, if it is determined that related known technologies may obscure the gist of the present invention, detailed description thereof will be omitted.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 전자식 파워 스티어링 제어 방법을 순차적으로 보여주는 개념도이고, 도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 전자식 파워 스티어링 제어 방법에 대한 제1단계 및 제2단계를 보여주는 도면이다.1 is a conceptual diagram sequentially showing an electronic power steering control method according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view showing first and second steps of the electronic power steering control method according to an embodiment of the present invention. .
또한, 도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 전자식 파워 스티어링 제어 방법에 대한 제3단계를 보여주는 도면이며, 도 4 는 본 발명의 실시예에 따른 전자식 파워 스티어링 제어 방법에 대한 제4단계를 보여주는 도면이다.In addition, FIG. 3 is a view showing a third step of the electronic power steering control method according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a view showing a fourth step of the electronic power steering control method according to an embodiment of the present invention to be.
일반적으로, MDPS 어시스트가 없을 때에는 히스테리시스가 균일할 수도 있고, 불균일할 수도 있으며, 또한 MDPS 어시스트가 있을 때에는 정방향과 역방향 조향 시 기존 히스테리시스, 즉 MDPS 어시스트가 없을 때의 히스테리시스가 존재하기 때문에, 그에 따른 토크가 상이하여 도와주는 어시스트 량이 서로 달라지게 되므로, 히스테리시스가 불균일 할 수 밖에 없다.In general, in the absence of MDPS assist, the hysteresis may be uniform or non-uniform. Also, in the presence of MDPS assist, the existing hysteresis during forward and reverse steering, that is, hysteresis in the absence of MDPS assist, exists, so the torque resulting therefrom Since the virtual assist amount is different, the hysteresis is inevitably non-uniform.
이를 위해, MDPS 어시스트가 있을 때에도 히스테리시스를 일정하게 유지하기 위한 추가적인 튜닝을 진행하고 있으나, 일정하게 튜닝하는데 어려움이 있고, 또한 그에 따른 조타감이 변경되는 문제가 발생할 수도 있다.To this end, additional tuning is being performed to keep the hysteresis constant even in the presence of MDPS assist, but it is difficult to constantly tune, and there may also be a problem in that the steering feel is changed accordingly.
따라서, 본 실시예에서는 먼저 랙포스를 수신하고(S100), 수신된 랙포스의 히스테리시스를 최소화하며(S200), 이후 최소화된 히스테리시스에 토크맵을 인가하는(S300) 한편, 여기에 히스테리시스 토크를 인가하여(S400) 형성된 일정한 토크 히스테리시스를 제어기를 통해 MDPS 어시스트에 이용되도록 함으로써, 전술된 바와 같은 문제를 해결할 수 있다.Therefore, in the present embodiment, the lag force is first received (S100), the hysteresis of the received lag force is minimized (S200), and then the torque map is applied to the minimized hysteresis (S300), while the hysteresis torque is applied here. By allowing the formed constant torque hysteresis to be used for MDPS assist through the controller (S400), the above-described problem can be solved.
즉, 일정한 토크 히스테리시스를 형성하여 조타감 변경의 문제를 해결하기 위한 제어 방법을 순차적으로 상세하게 설명하면 다음과 같다.That is, a control method for solving the problem of steering feel change by forming a constant torque hysteresis will be sequentially described in detail as follows.
먼저 정방향 및 역방향의 스티어링 각도에 따른 랙포스를 수신하여(S100), 도 1의 (a)에 도시된 바와 같은 히스테리시스가 형성되도록 한다.First, the lag force according to the steering angle in the forward and reverse directions is received (S100), so that hysteresis as shown in FIG. 1A is formed.
이후, 상기 단계(S100)에서 수신된 랙포스에 댐핑포스를 인가하여 스티어링 각도에 따라 발생되는 랙포스의 히스테리시스를 최소화한다(S200).Thereafter, the damping force is applied to the rack force received in the step S100 to minimize the hysteresis of the rack force generated according to the steering angle ( S200 ).
이는, 수신된 랙포스에 댐핑포스를 더해줌으로써, 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이 히스테리시스가 거의 없게 하는, 즉 히스테리시스가 최소화되게 하는 직선의 형태가 되도록 하기 위함이다.This is to add a damping force to the received lag force, so that there is almost no hysteresis as shown in FIG.
여기서, 댐핑포스는 도 1의 (b)에서와 같이 직선의 형태가 되도록 하여 히스테리시스가 최소화되게 하는, 즉 정방향으로 조향되는 스티어링 각도에서의 히스테리시스 임계값과, 역방향으로 조향되는 스티어링 각도에서의 히스테리시스 임계값의 차이가 거의 없게 하는 외력으로 형성된다.Here, the damping force is made to be in the form of a straight line as in FIG. It is formed by an external force that makes little difference in values.
다시 말해, 상기와 같은 히스테리시스 최소화 단계(S200)에서는 역방향으로 조향되는 스티어링 각도에 대하여 정방향을 따르는 댐핑포스가 인가되도록 하고, 또한 정방향으로 조향되는 스티어링 각도에 대하여 역방향을 따르는 댐핑포스가 인가되도록 함으로써, 히스테리시스가 거의 없게 만들 수 있다.In other words, in the step of minimizing the hysteresis (S200) as described above, a damping force along the forward direction is applied to the steering angle steered in the reverse direction, and the damping force along the reverse direction is applied with respect to the steering angle steered in the forward direction. It can be made to have little hysteresis.
이후, 히스테리시스가 최소화된 랙포스에 도 3에 도시된 바와 같이 기설정된 토크맵을 인가한다(S300).Thereafter, as shown in FIG. 3 , a preset torque map is applied to the rack force with minimized hysteresis ( S300 ).
즉, 전술된 단계(S200)를 통해 히스테리시스가 거의 없는 상태에서 기설정된 토크맵에 따라 소정의 어시스트를 해줌으로써, 불균형 히스테리시스가 없는, 다시 말해 정방향의 히스테리시스 토크와 역방향의 히스테리시스 토크의 차이에 따른 불균형이 없는 3차원 형태의 히스테리시스가 형성되도록 한다.That is, by providing a predetermined assist according to a preset torque map in a state in which there is almost no hysteresis through the above-described step S200, there is no imbalance hysteresis, that is, imbalance according to the difference between the hysteresis torque in the forward direction and the hysteresis torque in the reverse direction. A hysteresis of a three-dimensional form without voids is formed.
최종적으로, 토크맵이 인가된 랙포스에 히스테리시스를 토크를 인가하여 도 4에 도시된 바와 같이 일정한 토크 히스테리시스를 형성한다(S400).Finally, a constant torque hysteresis is formed as shown in FIG. 4 by applying a hysteresis torque to the rack force to which the torque map is applied ( S400 ).
이때, 일정한 토크 히스테리시스는 정방향의 히스테리시스 토크와 역방향의 히스테리시스 토크의 차이가 스티어링 각도 변화에 따라 일정한 차이를 갖는 것을 의미하는 것으로, 도 4에 도시된 바와 같은 히스테리시스가 형성되도록 함으로써, MDPS 어시스트가 있는, 즉 정방향과 역방향 시 토크가 상이하여 도와주는 어시스트 량이 달라 발생되는 히스테리시스 분균일을 개선할 수 있다.At this time, the constant torque hysteresis means that the difference between the hysteresis torque in the forward direction and the hysteresis torque in the reverse direction has a constant difference according to the change in the steering angle. That is, it is possible to improve the hysteresis uniformity caused by the difference in the amount of assist because the torque is different in the forward and reverse directions.
결국, 본 실시예에서는 상기와 같이 형성된 일정한 토크 히스테리시스를 MDPS 어시스트에 적용하여 주행 시 운전자에게 일반적인 조타감을 전달하도록 함으로써, 차량 조타 시 히스테리시스 분균일에 의해 조타 이질감이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
As a result, in the present embodiment, by applying the constant torque hysteresis formed as described above to the MDPS assist to deliver a general steering feel to the driver during driving, it is possible to prevent the occurrence of steering heterogeneity due to hysteresis uniformity when steering the vehicle.
본 발명은, 랙포스에 댐핑 포스를 더해 히스테리시스가 거의 없게 만든 상태에서 기설정된 토크 맵에 따른 어시스트 값을 인가하여 불균형 히스테리시스가 없게 만들고, 여기에 일정한 히스테리시스 토크를 인가하여 일반적인 조타감으로 변경된 상태의 어시스트 토크를 스티어링으로 인가함으로써, 조타 일관성을 유지할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.
The present invention makes there is no imbalance hysteresis by applying an assist value according to a preset torque map in a state where there is almost no hysteresis by adding a damping force to the rack force, and a constant hysteresis torque is applied here to change to general steering feel. By applying the assist torque to the steering, it has the effect of maintaining steering consistency.
이상의 본 발명은 도면에 도시된 실시 예(들)를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형이 이루어질 수 있으며, 상기 설명된 실시예(들)의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해여야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiment(s) shown in the drawings, this is only exemplary, and various modifications may be made therefrom by those skilled in the art, and the above-described embodiment It will be understood that all or part of (s) may optionally be combined. Accordingly, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the technical spirit of the appended claims.
Claims (4)
상기 제1단계에서 수신된 랙포스에 댐핑포스를 인가하여 스티어링 각도에 따라 발생하는 랙포스의 히스테리시스를 최소화는 제2단계;
상기 제2단계를 통해 히스테리시스가 최소화된 랙포스에 기설정된 토크맵을 인가하는 제3단계; 및
상기 제3단계에서 토크맵이 인가된 랙포스에 히스테리시스 토크를 인가하여 일정한 토크 히스테리시스를 형성하는 제4단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 파워 스티어링 제어 방법.
A first step of receiving a rack force according to the steering angle;
a second step of applying a damping force to the rack force received in the first step to minimize hysteresis of the rack force generated according to the steering angle;
a third step of applying a preset torque map to the rack force with minimized hysteresis through the second step; and
and a fourth step of forming a constant torque hysteresis by applying a hysteresis torque to the rack force to which the torque map is applied in the third step.
상기 제2단계는,
역방향으로 조향되는 스티어링 각도에 대하여 정향방을 따르는 댐핑포스가 인가되도록 하는 것을 특징으로 하는 전자식 파워 스티어링 제어 방법.
The method according to claim 1,
The second step is
An electronic power steering control method, characterized in that a damping force along a forward direction is applied with respect to a steering angle steered in the reverse direction.
상기 제2단계는,
정방향으로 조향되는 스티어링 각도에 대하여 역향방을 따르는 댐핑포스가 인가되도록 하는 것을 특징으로 하는 전자식 파워 스티어링 제어 방법.
The method according to claim 1,
The second step is
An electronic power steering control method, characterized in that a damping force along a reverse direction is applied with respect to a steering angle steered in a forward direction.
상기 제4단계는,
정방향의 히스테리시스 토크와 역방향의 히스테리시스 토크의 차이가 스티어링 각도 변화에 따라 일정한 차이를 가지도록 토크 히스테리시스를 형성하는 것을 특징으로 하는 전자식 파워 스티어링 제어 방법.The method according to claim 1,
The fourth step is
An electronic power steering control method, characterized in that the torque hysteresis is formed so that the difference between the hysteresis torque in the forward direction and the hysteresis torque in the reverse direction has a constant difference according to a change in the steering angle.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |