KR102548224B1 - Active roll stabilizer system and method thereof - Google Patents
Active roll stabilizer system and method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- KR102548224B1 KR102548224B1 KR1020160096393A KR20160096393A KR102548224B1 KR 102548224 B1 KR102548224 B1 KR 102548224B1 KR 1020160096393 A KR1020160096393 A KR 1020160096393A KR 20160096393 A KR20160096393 A KR 20160096393A KR 102548224 B1 KR102548224 B1 KR 102548224B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- controller
- value
- alpha value
- motor
- compensation module
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
- B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
- B60G17/018—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the use of a specific signal treatment or control method
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
- B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
- B60G17/0152—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the action on a particular type of suspension unit
- B60G17/0157—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the action on a particular type of suspension unit non-fluid unit, e.g. electric motor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
- B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
- B60G17/019—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the type of sensor or the arrangement thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G21/00—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces
- B60G21/02—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected
- B60G21/04—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically
- B60G21/05—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically between wheels on the same axle but on different sides of the vehicle, i.e. the left and right wheel suspensions being interconnected
- B60G21/055—Stabiliser bars
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2206/00—Indexing codes related to the manufacturing of suspensions: constructional features, the materials used, procedures or tools
- B60G2206/01—Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
- B60G2206/40—Constructional features of dampers and/or springs
- B60G2206/42—Springs
- B60G2206/427—Stabiliser bars or tubes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2600/00—Indexing codes relating to particular elements, systems or processes used on suspension systems or suspension control systems
- B60G2600/16—Integrating means, i.e. integral control
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2600/00—Indexing codes relating to particular elements, systems or processes used on suspension systems or suspension control systems
- B60G2600/18—Automatic control means
- B60G2600/182—Active control means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2600/00—Indexing codes relating to particular elements, systems or processes used on suspension systems or suspension control systems
- B60G2600/18—Automatic control means
- B60G2600/188—Spectral analysis; Transformations
- B60G2600/1881—Integral
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
Abstract
본 발명은 토크 센서로부터 스테빌라이저로 전달되는 토크를 정확하게 측정하고 외부 충격을 적응적으로 보상할 수 있는 능동형 롤 스테빌라이저 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 능동형 롤 스테빌라이저의 제어 방법은, 모터의 동작 정보를 검출하는 단계와, 상기 동작 정보에 기반하여 응답 특성을 결정짓는 알파 값을 산출하는 단계와, 상기 산출된 알파 값에 기반하여 IP 제어기(적분-비례 제어기), PI 제어기(비례-적분 제어기), IP-PI 제어기 중에서 어느 하나를 보상 모듈로 선택하는 단계와, 선택된 보상 모듈에 기반하여 모터의 구동 제어 값을 보상하는 단계를 포함한다.The present invention relates to an active roll stabilizer system and method capable of accurately measuring torque transmitted from a torque sensor to a stabilizer and adaptively compensating for an external impact.
A control method of an active roll stabilizer according to an embodiment of the present invention includes the steps of detecting motion information of a motor, calculating an alpha value for determining response characteristics based on the motion information, and the calculated alpha value. Selecting one of IP controller (integral-proportional controller), PI controller (proportional-integral controller), and IP-PI controller as a compensation module based on It includes steps to
Description
본 발명은 능동형 롤 스테빌라이저에 관한 것으로, 보다 상세하게는 토크 센서로부터 스테빌라이저로 전달되는 토크를 정확하게 측정하고 외부 충격을 적응적으로 보상할 수 있는 능동형 롤 스테빌라이저 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an active roll stabilizer, and more particularly, to an active roll stabilizer system and method capable of accurately measuring torque transmitted from a torque sensor to the stabilizer and adaptively compensating for an external impact.
스테빌라이징 장치는 차량의 선회 또는 롤링 시 차체의 안정성을 향상시키기 위한 장비이다. 스테빌라이징 장치는 차량 좌우의 바퀴가 서로 상하 작용하는 경우 액추에이터를 이용하여 길이 방향으로 형성된 스테빌라이저를 회전시켜 복원력을 발생시키고, 이에 따라 차체의 기울기를 감소시킨다.A stabilizing device is a device for improving the stability of a vehicle body when turning or rolling a vehicle. The stabilizing device rotates a stabilizer formed in the longitudinal direction using an actuator when the left and right wheels of the vehicle move up and down to generate a restoring force, thereby reducing the inclination of the vehicle body.
그런데, 종래 기술에 따른 능동형 롤 스테빌라이저는 On/Off 제어만이 가능하여 운전자의 취향 또는 특성에 맞는 제어를 수행하지 못하는 문제가 있었다. 따라서, 운전자의 특성, 운전 습관 등과 차량의 거동이 서로 대응되지 않아 운전자의 불편을 야기시키는 경우가 많았다.However, since the active roll stabilizer according to the prior art can only be controlled on/off, there is a problem in that control suitable for the driver's taste or characteristics cannot be performed. Therefore, the driver's characteristics, driving habits, and vehicle behavior do not correspond to each other, causing inconvenience to the driver in many cases.
전술한 문제점을 해결하기 위해서, 토크 센서로부터 스테빌라이저로 전달되는 토크를 정확하게 측정하고 외부 충격을 적응적으로 보상하여 보다 진보된 성능의 롤 스테빌라이징을 제공할 수 있는 능동형 롤 스테빌라이저 시스템 및 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.In order to solve the above problems, an active roll stabilizer system and method capable of providing more advanced roll stabilization by accurately measuring the torque transmitted from the torque sensor to the stabilizer and adaptively compensating for the external shock has been developed. making it a technical challenge.
위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.In addition to the technical problems of the present invention mentioned above, other features and advantages of the present invention will be described below, or will be clearly understood by those skilled in the art from such description and description.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 능동형 롤 스테빌라이저의 제어 방법은, 모터의 동작 정보를 검출하는 단계와, 상기 동작 정보에 기반하여 응답 특성을 결정짓는 알파 값을 산출하는 단계와, 상기 산출된 알파 값에 기반하여 IP 제어기(적분-비례 제어기), PI 제어기(비례-적분 제어기), IP-PI 제어기 중에서 어느 하나를 보상 모듈로 선택하는 단계와, 선택된 보상 모듈에 기반하여 모터의 구동 제어 값을 보상하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, a control method of an active roll stabilizer according to an embodiment of the present invention includes the steps of detecting motion information of a motor, and calculating an alpha value for determining response characteristics based on the motion information. and selecting one of an IP controller (integral-proportional controller), a PI controller (proportional-integral controller), and an IP-PI controller as a compensation module based on the calculated alpha value, and based on the selected compensation module and compensating for the drive control value of the motor.
본 발명의 실시 예에 따른 능동형 롤 스테빌라이저의 제어 방법은, 상기 알파 값은 상기 모터로부터 검출된 레퍼런스 계측 값에 비례하여 0, 1 또는 0과 1 사이의 값을 가진다.In the method for controlling an active roll stabilizer according to an embodiment of the present invention, the alpha value has a value of 0, 1 or between 0 and 1 in proportion to a reference measurement value detected from the motor.
본 발명의 실시 예에 따른 능동형 롤 스테빌라이저의 제어 방법은, 상기 알파 값이 0인 경우 상기 IP 제어기를 상기 보상 모듈로 선택하고, 상기 알파 값이 1인 경우 상기 PI 제어기를 상기 보상 모듈로 선택하고, 상기 알파 값이 0과 1 사이인 경우 상기 IP-PI 제어기를 상기 보상 모듈로 선택하는 단계를 더 포함한다.In the method for controlling an active roll stabilizer according to an embodiment of the present invention, when the alpha value is 0, the IP controller is selected as the compensation module, and when the alpha value is 1, the PI controller is selected as the compensation module. and selecting the IP-PI controller as the compensation module when the alpha value is between 0 and 1.
본 발명의 실시 예에 따른 능동형 롤 스테빌라이저 시스템은, 모터의 동작 정보를 검출하는 검출부와, 상기 동작 정보에 기반하여 응답 특성을 결정짓는 알파 값을 산출하는 판단부와, 상기 산출된 알파 값에 기반하여 IP 제어기(적분-비례 제어기), PI 제어기(비례-적분 제어기), 및 IP-PI 제어기 중에서 어느 하나를 보상 모듈로 선택하는 보상부와, 상기 선택된 보상 모듈에 기반하여 모터의 구동 제어 값을 보상하는 구동 컨트롤러를 포함한다.An active roll stabilizer system according to an embodiment of the present invention includes a detection unit that detects motion information of a motor, a determination unit that calculates an alpha value for determining response characteristics based on the motion information, and a compensation unit that selects one of an IP controller (integral-proportional controller), a PI controller (proportional-integral controller), and an IP-PI controller as a compensation module based on the selected compensation module, and a driving control value of the motor based on the selected compensation module. and a drive controller that compensates for
본 발명의 실시 예에 따른 능동형 롤 스테빌라이저 시스템은, 상기 알파 값은 상기 모터로부터 검출된 레퍼런스 계측 값에 비례하여 0, 1 또는 0과 1 사이의 값을 가진다.In the active roll stabilizer system according to an embodiment of the present invention, the alpha value has a value of 0, 1 or between 0 and 1 in proportion to a reference measurement value detected from the motor.
본 발명의 실시 예에 따른 능동형 롤 스테빌라이저 시스템의 상기 보상부는, 상기 알파 값이 0인 경우 상기 IP 제어기를 상기 보상 모듈로 선택하고, 상기 알파 값이 1인 경우 상기 PI 제어기를 상기 보상 모듈로 선택하고, 상기 알파 값이 0과 1 사이인 경우 상기 IP-PI 제어기를 상기 보상 모듈로 선택한다.The compensation unit of the active roll stabilizer system according to an embodiment of the present invention selects the IP controller as the compensation module when the alpha value is 0, and selects the PI controller as the compensation module when the alpha value is 1. and if the alpha value is between 0 and 1, the IP-PI controller is selected as the compensation module.
본 발명의 실시 예에 따른 능동형 롤 스테빌라이저의 제어 방법은 스테빌라이저로 전달되는 토크를 정확하게 측정하고 외부 충격을 적응적으로 보상하여 보다 진보된 성능의 롤 스테빌라이징을 제공할 수 있다.The method for controlling an active roll stabilizer according to an embodiment of the present invention can provide roll stabilization with more advanced performance by accurately measuring torque transmitted to the stabilizer and adaptively compensating for an external impact.
이 밖에도, 본 발명의 실시 예들을 통해 본 발명의 또 다른 특징 및 이점들이 새롭게 파악될 수도 있을 것이다.In addition, other features and advantages of the present invention may be newly identified through the embodiments of the present invention.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 능동형 롤 스테빌라이저 시스템 개략적인 구성 블록도이다.
도 2는 댐퍼로 전달되는 눌림 양과 토크의 변화를 예시적으로 나타낸 특성 그래프이다.
도 3은 도 1에 도시된 보상부의 구성 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 ARS 시스템의 개략적인 수식 블록도이다.
도 5는 알파 값에 따른 응답 특성을 예시한 그래프이다.
도 6은 본 발명의 효과를 설명하기 위한 휠의 예시이다.1 is a schematic block diagram of an active roll stabilizer system according to an embodiment of the present invention.
2 is a characteristic graph exemplarily illustrating a change in a pressing amount and torque transmitted to a damper.
FIG. 3 is a block diagram of the compensation unit shown in FIG. 1 .
4 is a schematic equation block diagram of an ARS system according to an embodiment of the present invention.
5 is a graph illustrating response characteristics according to alpha values.
6 is an example of a wheel for explaining the effect of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly describe the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are assigned to the same or similar components throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to be "connected" to another part, this includes not only the case where it is "directly connected" but also the case where it is "electrically connected" with another element interposed therebetween. . In addition, when a certain component is said to "include", this means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated.
어느 부분이 다른 부분의 "위에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수 있다. 대조적으로 어느 부분이 다른 부분의 "바로 위에" 있다고 언급하는 경우, 그 사이에 다른 부분이 수반되지 않는다.When a part is referred to as being “on” another part, it may be directly on top of the other part or may have other parts in between. In contrast, when a part is said to be “directly on” another part, there are no other parts in between.
제1, 제2 및 제3 등의 용어들은 다양한 부분, 성분, 영역, 층 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 어느 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션을 다른 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제1 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제2 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.Terms such as first, second and third are used to describe, but are not limited to, various parts, components, regions, layers and/or sections. These terms are only used to distinguish one part, component, region, layer or section from another part, component, region, layer or section. Accordingly, a first part, component, region, layer or section described below may be referred to as a second part, component, region, layer or section without departing from the scope of the present invention.
여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시 예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The terminology used herein is only for referring to specific embodiments and is not intended to limit the present invention. As used herein, the singular forms also include the plural forms unless the phrases clearly indicate the opposite. The meaning of "comprising" as used herein specifies particular characteristics, regions, integers, steps, operations, elements and/or components, and the presence or absence of other characteristics, regions, integers, steps, operations, elements and/or components. Additions are not excluded.
"아래", "위" 등의 상대적인 공간을 나타내는 용어는 도면에서 도시된 한 부분의 다른 부분에 대한 관계를 보다 쉽게 설명하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 용어들은 도면에서 의도한 의미와 함께 사용 중인 장치의 다른 의미나 동작을 포함하도록 의도된다. 예를 들면, 도면 중의 장치를 뒤집으면, 다른 부분들의 "아래"에 있는 것으로 설명된 어느 부분들은 다른 부분들의 "위"에 있는 것으로 설명된다. 따라서 "아래"라는 예시적인 용어는 위와 아래 방향을 전부 포함한다. 장치는 90˚ 회전 또는 다른 각도로 회전할 수 있고, 상대적인 공간을 나타내는 용어도 이에 따라서 해석된다.Terms indicating relative space such as “below” and “above” may be used to more easily describe the relationship of one part to another shown in the drawings. These terms are intended to include other meanings or operations of the device in use with the meaning intended in the drawings. For example, if the device in the figures is turned over, certain parts described as being “below” other parts will be described as being “above” the other parts. Thus, the exemplary term "below" includes both directions above and below. The device may rotate 90 degrees or other angles, and terms denoting relative space are interpreted accordingly.
다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.Although not defined differently, all terms including technical terms and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms defined in commonly used dictionaries are additionally interpreted as having meanings consistent with related technical literature and currently disclosed content, and are not interpreted in ideal or very formal meanings unless defined.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. However, the present invention may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 능동형 롤 스테빌라이저(active roll stabilizer; 이하 ARS) 시스템의 개략적인 구성 블록도이다.1 is a schematic block diagram of an active roll stabilizer (hereinafter referred to as ARS) system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 ARS 시스템은 구동 컨트롤러(101)와, 구동부(103)와, 검출부(105)와, 보상부(107)를 포함한다.Referring to FIG. 1 , the ARS system according to an embodiment of the present invention includes a
구동 컨트롤러(101)는 토크와 차속 등에 기초하여 목표 전류 값을 설정하고, 모터(111)를 구동하도록 구동부(103)에 제어 신호를 출력한다. 예를 들어, 구동 컨트롤러(101)는 검출부(105)로부터 토크 정보와, 모터(111)의 동작 정보를 수신하고, 수신된 정보에 기초하여 목표 전류 값을 설정하고, 구동부(103)가 설정된 목표 전류 값에 매칭하여 구동되도록 제어 신호를 출력할 수 있다.The
구동부(103)는 구동 컨트롤러(101)로부터 제공된 제어 신호에 응답하여 모터(111)를 구동한다. The
검출부(105)는 모터(111)의 동작 정보를 검출한다. 예를 들어, 검출부(105)는 목표 전류 값에 따라 구동된 모터(111)에서 검출되는 검출 값, 예컨대 피드백 전류 값을 센싱하여 출력한다. 검출부(105)는 모터(111)의 권선 또는 회로에서 전류를 검출하는 전류 센서로 구성될 수 있다.The
보상부(107)는 목표 전류 값과 피드백 전류 값을 비교한 오차를 산출하고, 산출한 오차를 보상하여 구동 컨트롤러(101)로 공급한다. 이에 따라, 구동 컨트롤러(101)는 오차를 보상한 목표 전류 값을 기반으로 모터(111)의 동작을 지속적으로 제어하게 된다.The
도시된 예에서, 보상 접점(109)은 구동 컨트롤러(101)의 전단에 형성되는 것이 바람직하다. 이는, 보상부(107)에서 산출된 보상 값이 목표 전류 값에 적용됨에 있어서, 구동 컨트롤러(101)의 전단에 마련된 신호 경로에 형성되어 급격한 신호 변화를 줄이기 위함이다. 이러한 본 발명은 구동 컨트롤러(101)를 통한 모터(111)의 구동 제어 시에 리플을 줄일 수 있다.In the illustrated example, the
본 발명의 ARS 시스템은 토크 제어를 위해 토크 센서 및 모터의 동작 정보를 피드백 받고, 이에 따라 토크 및 속도 제어를 수행한다. 한편, 차량의 휠 좌우를 연결하는 액츄에이터 내부는 중간 부분에서 댐퍼를 이용하여 기어 파손 방지, 승차감 향상 등의 효과를 제공할 수 있다.The ARS system of the present invention receives motion information of a torque sensor and a motor for torque control, and performs torque and speed control accordingly. Meanwhile, inside an actuator connecting left and right wheels of a vehicle, a damper may be used at a middle portion to provide effects such as gear damage prevention and ride comfort improvement.
이러한 본 발명의 ARS 시스템에서 댐퍼로 전달되는 눌림 양과 토크의 그래프를 살펴보면 다음과 같다.Looking at the graph of the pressing amount and torque transmitted to the damper in the ARS system of the present invention is as follows.
도 2는 댐퍼로 전달되는 눌림 양과 토크의 변화를 예시적으로 나타낸 특성 그래프이다. 도 2에서 눌림 양은 각도, 즉 Angle로 표현되고 있다.2 is a characteristic graph exemplarily illustrating a change in a pressing amount and torque transmitted to a damper. In FIG. 2, the pressing amount is expressed as an angle, that is, Angle.
도 2를 참조하면, 모터(111)의 구동 초기에 토크 전달은 상대적으로 작고, 눌림 양이 점차 커질수록 토크 전달이 증가함을 알 수 있다. 이러한 Angle-Torque 곡선에 따르면, 초기 구간에 토크를 내기 위해서 많은 양의 모터 회전이 필요한 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 2 , it can be seen that torque transmission is relatively small at the initial stage of driving the
특정 토크를 타겟으로 하는 ARS 시스템은 타겟 토크가 0인(즉, 조향각 0도인 일반 직진 도로) 공로를 주행할 때, 노면의 거칠기에 따라 토크가 스테빌라이저 바에 충격이 전달된다. 이 경우, 센서에는 대략 ±1~5 Nm 정도의 토크가 인가될 수 있다. 이때, 액츄에이터는 이를 보상하기 위한 모터 동작을 수행하게 된다. 도시된 그래프에 따르면, 액츄에이터는 약 ±3도의 보상을 위해 모터 동작을 수행하게 된다.When the ARS system targeting a specific torque drives on a road with a target torque of 0 (ie, a normal straight road with a steering angle of 0 degrees), an impact is transmitted to the stabilizer bar according to the roughness of the road surface. In this case, a torque of approximately ±1 to 5 Nm may be applied to the sensor. At this time, the actuator performs a motor operation to compensate for this. According to the illustrated graph, the actuator performs a motor operation for compensation of about ±3 degrees.
한편, 모터(111)의 제어가 필요 없는 일반 직진 도로에서는 수천 rpm이 넘는 속도로 모터(111)를 제어해야 한다. 그러나, 수천 rpm이 넘는 속도로 모터를 제어하는 것은 모터(111)의 기계적인 관성과 마찰력 때문에 제어가 쉽지 않다. 또한 모터(111) 제어에 의한 배터리 전류 손실이 증가하는 문제점이 발생될 수 있다.Meanwhile, on a normal straight road where control of the
본 발명의 실시 예에 따른 ARS 제어 방법은 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있다. 이하, 본 발명의 실시 예를 보다 구체적으로 설명한다.The ARS control method according to an embodiment of the present invention can solve the above problems. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail.
도 3은 도 1에 도시된 보상부의 구성 블록도이다.FIG. 3 is a block diagram of the compensation unit shown in FIG. 1 .
도 3을 참조하면, 보상부는 판단부와, IP 제어기와, PI 제어기와, PI-IP 제어기를 포함한다.Referring to FIG. 3 , the compensation unit includes a determination unit, an IP controller, a PI controller, and a PI-IP controller.
보상부(107)는 출력값(피드백 전류)과 설정값(목표 전류 값)과의 오차를 이용하여 적분, 미분, 적분비례 등의 연산방식으로 모터의 구동 제어 값을 보상하도록 구성된다. 예를 들어, 보상부(107)는 비례항, 적분항, 미분항을 구비할 수 있다.The
비례항은 현재 상태에서의 오차값의 크기에 비례한 제어작용을 한다.The proportional term acts as a control proportional to the size of the error value in the current state.
적분항은 정상상태(steady-state) 오차를 없애는 작용을 한다.The integral term acts to cancel the steady-state error.
미분항은 출력값의 급격한 변화에 제동을 걸어 오버슛(overshoot)을 줄이고 안정성(stability)을 향상시킨다.The derivative term reduces overshoot and improves stability by braking sudden changes in the output value.
IP 제어기(203, 적분-비례 제어기) 및 PI 제어기(205, 비례-적분 제어기)는 공지된 기술이므로 구체적인 설명은 생략한다.Since the IP controller 203 (integral-proportional controller) and the PI controller 205 (proportional-integral controller) are known technologies, a detailed description thereof will be omitted.
판단부(201)는 검출부(105)로부터 모터(11)에서 검출되는 검출 값, 예컨대 피드백 전류 값을 제공받고, 수신된 피드백 검출 값에 기초하여 ARS 시스템의 응답 특성을 결정짓는 알파 값을 산출한다. 알파 값은 모터(111)의 구동을 제어하는 시정수를 설정하는 값으로, 알파 값에 따라 모터(111)가 동작하는 응답 속도가 제어된다. 여기서, 알파 값은 에러 값(레퍼런스 계측 값)에 비례한 값일 수 있다. 예컨대, 알파 값은 레퍼런스 계측 값에 비례하여 0, 1의 값을 가질 수 있다. 또한, 알파 값은 0과 1 사이의 값을 가질 수 있다.The
특히, 본 발명의 판단부(201)는 산출된 알파 값에 기반하여 IP 제어기(203, 적분-비례 제어기), PI 제어기(205, 비례-적분 제어기), 및 IP-PI 제어기(207) 중에서 어느 하나를 보상 모듈로 선정할 수 있다. 예를 들어, 판단부(201)는 산출된 알파 값이 0인 경우 IP 제어기(203)를 이용하여 모터(111)의 구동 제어 값을 보상한다. 또한, 판단부(201)는 알파 값이 1인 경우 PI 제어기(205)를 이용하여 모터(111)의 구동 제어 값을 보상한다. 또한, 판단부(201)는 알파 값이 0에서 1 사이의 값인 경우 IP-PI 제어기를 이용하여 모터(111)의 구동 제어 값을 보상한다.In particular, the
PI제어기(205)는 빠른 응답성을 확보하기 위해 오버슈트(overshoot) 및 언더슈트(Undershoot)이 존재하게 된다. 부하가 큰 시스템에서는 이러한 오버/언더슛(Over/Undershoot)이 작게 작용하지만 스몰(small) 또는 노 로드(no load)에서는 오버/언더슈트(Over/Undershoot)가 커지게 되므로 전술한 바와 같이, 전기 에너지 소비가 증가하게 된다.The
IP 제어기(203)는 시정수가 작은 반면 오버슈트가 상대적으로 작으므로 무부하 또는 노 로드(no load) 조건에서 시스템을 빠르게 추종하지 않는 특성을 갖는다.Since the
IP-PI 제어기(207)는 스몰(small) 또는 노 로드(no load) 조건에서, 제어 시 에러 값(레퍼런스 계측 값)이 큰 경우 PI제어를 수행하여 신속하게 제어를 수행한다. 에러 값이 작은 정상 상태의 경우 IP제어기(203)의 특성을 이용하여 비교적 천천히 제어를 수행할 수 있다. 따라서, 차량의 정차 또는 노멀 주행 상태에서의 제어 노이즈를 줄이고, 제어 목표 값이 급격하게 변동하는 경우에는 신속한 제어가 가능하다.The IP-
PI-IP 제어기(207)는 P게인(gain)이 2개로 관리되므로, 제어 상황에 따른 P게인을 별도로 조절 할 수 있는 장점이 있다.Since the PI-
이와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 ARS 시스템은 도 4에 도시한 바와 같은 수식 블록도로 구현될 수 있다.Such an ARS system according to an embodiment of the present invention may be implemented with a formula block diagram as shown in FIG. 4 .
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 ARS 시스템의 개략적인 수식 블록도이고, 도 5는 알파 값에 따른 응답 특성을 예시한 그래프이다.4 is a schematic equation block diagram of an ARS system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a graph illustrating response characteristics according to alpha values.
본 발명의 실시 예에 따른 ARS 시스템은 도 4에 도시한 바와 같이 구성될 수 있다. 그리고 도 4에서 시정수를 결정짓는 파라미터 알파 값은 도 5에 도시한 바와 같을 수 있다.An ARS system according to an embodiment of the present invention may be configured as shown in FIG. 4 . In addition, the alpha value of the parameter determining the time constant in FIG. 4 may be as shown in FIG. 5 .
도 4를 참조하면, 수학식 1에 나타낸 바와 같이, 알파 값을 가변하여 지령 속도에 대한 응답 특성을 가변시킬 수 있다.Referring to FIG. 4 , as shown in
또한, 수학식 2에 나타낸 바와 같이, 알파 값이 가변되어도 외부 충격에 대한 응답 특성에는 영향을 주시 않는다.Also, as shown in
이와 같이, 본 발명의 ARS 제어 방법은, 에러 값(레퍼런스 계측 값)이 상대적으로 큰 경우 PI제어를 수행하여 신속하게 제어를 수행한다. 그리고, 에러 값이 작은 정상상태의 경우 IP제어기(203)의 특성을 이용하여 비교적 천천히 제어를 수행할 수 있다. 따라서, 차량의 정차 또는 노멀 주행 상태에서의 제어 노이즈를 줄이고, 제어 목표 값이 급격하게 변동하는 경우에는 신속한 제어가 가능하다.In this way, the ARS control method of the present invention performs PI control when the error value (reference measurement value) is relatively large, thereby performing control quickly. And, in the case of a normal state with a small error value, control can be performed relatively slowly by using the characteristics of the
도 6은 본 발명의 효과를 설명하기 위한 휠의 예시이다.6 is an example of a wheel for explaining the effect of the present invention.
도 6을 참조하면, 차량 주행 중 노면에서 올라오는 불균일한 토크를 추정하여 제어하는 경우, 빠른 속도로 변하는 토크를 제어하기 위해 수천 rpm 이상으로 제어를 수행한다. 이때, 본 발명은 PI-IP제어기(207)를 이용하여 제어 성능을 유지하면서도 노이즈를 필터링하여 소음을 줄이는 효과가 있다.Referring to FIG. 6 , in the case of estimating and controlling non-uniform torque rising from the road surface while the vehicle is driving, the control is performed at thousands of rpm or more to control the fast-changing torque. At this time, the present invention has an effect of reducing noise by filtering noise while maintaining control performance using the PI-
만약, 도 6에서 ① 방향으로 오버슈트가 되어 간격이 좁혀진 상황에서 ②방향으로 순간적인 제어기가 동작하는 경우, 해당 Angle 만큼 시스템의 응답성이 느려지게 된다. 이 경우, 본 발명은 정상상태에서 IP제어기(203)를 이용한 원점 부근에서의 제어를 수행하여 ① 또는 ② 방향으로의 제어 응답성을 균일하게 하는 효과가 있다.If, in FIG. 6, in a situation where the interval is narrowed due to overshoot in the
본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Those skilled in the art to which the present invention pertains should understand that the embodiments described above are illustrative in all respects and not limiting, since the present invention can be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential characteristics thereof. only do The scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention. .
101: 구동 컨트롤러
103: 구동부
105: 검출부
107: 보상부
111: 모터101: drive controller
103: driving unit
105: detection unit
107: compensation unit
111: motor
Claims (6)
상기 동작 정보에 기반하여 응답 특성을 결정짓는 알파 값을 산출하는 단계;
상기 산출된 알파 값에 기반하여 IP 제어기(적분-비례 제어기), PI 제어기(비례-적분 제어기), IP-PI 제어기 중에서 어느 하나를 보상 모듈로 선택하는 단계; 및
선택된 보상 모듈에 기반하여 모터의 구동 제어 값을 보상하는 단계;를 포함하고,
상기 알파 값은,
상기 모터로부터 검출된 레퍼런스 계측 값에 비례하여 0, 1 또는 0과 1 사이의 값을 가지고,
상기 알파 값이 0인 경우 상기 IP 제어기를 상기 보상 모듈로 선택하고,
상기 알파 값이 1인 경우 상기 PI 제어기를 상기 보상 모듈로 선택하고,
상기 알파 값이 0과 1 사이인 경우 상기 IP-PI 제어기를 상기 보상 모듈로 선택하는 단계를 더 포함하는 능동형 롤 스테빌라이저의 제어 방법.Detecting motion information of the motor;
Calculating an alpha value for determining response characteristics based on the motion information;
selecting one of an IP controller (integral-proportional controller), a PI controller (proportional-integral controller), and an IP-PI controller as a compensation module based on the calculated alpha value; and
Compensating the drive control value of the motor based on the selected compensation module; Including,
The alpha value is,
Has a value of 0, 1 or between 0 and 1 in proportion to the reference measurement value detected from the motor,
When the alpha value is 0, select the IP controller as the compensation module;
When the alpha value is 1, the PI controller is selected as the compensation module;
and selecting the IP-PI controller as the compensation module when the alpha value is between 0 and 1.
상기 동작 정보에 기반하여 응답 특성을 결정짓는 알파 값을 산출하는 판단부;
상기 산출된 알파 값에 기반하여 IP 제어기(적분-비례 제어기), PI 제어기(비례-적분 제어기), 및 IP-PI 제어기 중에서 어느 하나를 보상 모듈로 선택하는 보상부; 및
상기 선택된 보상 모듈에 기반하여 모터의 구동 제어 값을 보상하는 구동 컨트롤러;를 포함하고,
상기 알파 값은,
상기 모터로부터 검출된 레퍼런스 계측 값에 비례하여 0, 1 또는 0과 1 사이의 값을 가지고,
상기 보상부는,
상기 알파 값이 0인 경우 상기 IP 제어기를 상기 보상 모듈로 선택하고,
상기 알파 값이 1인 경우 상기 PI 제어기를 상기 보상 모듈로 선택하고,
상기 알파 값이 0과 1 사이인 경우 상기 IP-PI 제어기를 상기 보상 모듈로 선택하는 능동형 롤 스테빌라이저 시스템.a detector for detecting motion information of the motor;
a determination unit calculating an alpha value for determining response characteristics based on the motion information;
a compensation unit that selects one of an IP controller (integral-proportional controller), a PI controller (proportional-integral controller), and an IP-PI controller as a compensation module based on the calculated alpha value; and
A drive controller that compensates for a drive control value of a motor based on the selected compensation module;
The alpha value is,
Has a value of 0, 1 or between 0 and 1 in proportion to the reference measurement value detected from the motor,
The compensation part,
When the alpha value is 0, select the IP controller as the compensation module;
When the alpha value is 1, the PI controller is selected as the compensation module;
Active roll stabilizer system for selecting the IP-PI controller as the compensation module when the alpha value is between 0 and 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160096393A KR102548224B1 (en) | 2016-07-28 | 2016-07-28 | Active roll stabilizer system and method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160096393A KR102548224B1 (en) | 2016-07-28 | 2016-07-28 | Active roll stabilizer system and method thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20180013147A KR20180013147A (en) | 2018-02-07 |
KR102548224B1 true KR102548224B1 (en) | 2023-06-28 |
Family
ID=61203916
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020160096393A KR102548224B1 (en) | 2016-07-28 | 2016-07-28 | Active roll stabilizer system and method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102548224B1 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10940735B2 (en) * | 2018-06-08 | 2021-03-09 | Mando Corporation | Vehicle control apparatus and vehicle control method |
KR102063353B1 (en) * | 2018-06-08 | 2020-01-07 | 주식회사 만도 | Vehicle control apparatus and vehicle control method |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004129481A (en) * | 2002-03-20 | 2004-04-22 | Yaskawa Electric Corp | Controlling constant adjusting device |
JP2009046075A (en) * | 2007-08-22 | 2009-03-05 | Toyota Motor Corp | Stabilizer system for vehicle |
JP2010254132A (en) | 2009-04-24 | 2010-11-11 | Toyota Motor Corp | Roll control apparatus for vehicle |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08219229A (en) * | 1995-02-08 | 1996-08-27 | Showa Electric Wire & Cable Co Ltd | Vibration isolator |
KR19980056931A (en) | 1996-12-30 | 1998-09-25 | 오상수 | Vehicle Active Roll Control |
-
2016
- 2016-07-28 KR KR1020160096393A patent/KR102548224B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004129481A (en) * | 2002-03-20 | 2004-04-22 | Yaskawa Electric Corp | Controlling constant adjusting device |
JP2009046075A (en) * | 2007-08-22 | 2009-03-05 | Toyota Motor Corp | Stabilizer system for vehicle |
JP2010254132A (en) | 2009-04-24 | 2010-11-11 | Toyota Motor Corp | Roll control apparatus for vehicle |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20180013147A (en) | 2018-02-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9079602B2 (en) | Steering system and steering control apparatus | |
US7753162B2 (en) | Vehicle steering apparatus and vehicle steering method | |
US8046131B2 (en) | Vehicular steering apparatus | |
US7129659B2 (en) | Stabilizer apparatus for vehicle | |
US8463506B2 (en) | Rear wheel toe angle control system | |
JP5088531B2 (en) | Vehicle steering system | |
US8219277B2 (en) | Electric power steering apparatus | |
US20150274201A1 (en) | Drive supporting device, operation detecting device, and controller | |
JP2007237840A (en) | Steering controlling device, automobile, and steering controlling method | |
US10414430B2 (en) | Method of controlling motor driven power steering system | |
CN107303916B (en) | Motor-driven power steering system and method for determining intermediate position thereof | |
KR102548224B1 (en) | Active roll stabilizer system and method thereof | |
US7239104B2 (en) | Position-dependent friction compensation for steering systems | |
CN109070936B (en) | Steering control device | |
KR20190105398A (en) | Vehicle control system for enhencing stability of vehicle and method for the same | |
JP4655739B2 (en) | Electric power steering device | |
KR102200098B1 (en) | Controlling method for torque compensation of motor driven power steering | |
KR20190068150A (en) | Control appratus and method for catch-up reduction in motor driven power steering system | |
US8831838B2 (en) | Rear wheel toe angle control system | |
JP4956782B2 (en) | Vehicle steering control device | |
JP4611095B2 (en) | Vehicle steering system | |
KR102440664B1 (en) | Feedback control method of motor driving power steering system | |
JP4600005B2 (en) | Control device for electric power steering device | |
JP7056527B2 (en) | Vehicle control device | |
KR102662690B1 (en) | Active roll stabilizer control apparatus and method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right |