KR20050046726A - 혼합 필터를 이용하여 전기식 모터를 제어하기 위한 방법및 장치 - Google Patents

혼합 필터를 이용하여 전기식 모터를 제어하기 위한 방법및 장치 Download PDF

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Abstract

감지된 토크 신호(τS)에 응답하여 조향을 지원하도록 전기식 모터(50)를 제어하는 제어 방법이 제공되며, 이 방법은 저주파 토크 신호(τSL) 및 고주파 토크 신호(τSH)를 제공하도록 감지된 토크 신호를 필터링하는 단계를 포함한다. 저주파 어시스트 토크 신호(τassistLF)는 상기 저주파 토크 신호(τSL)의 함수로서 결정된다. 고주파 어시스트 이득 신호(Kmax)는 상기 감지된 토크 신호(τS)와 감지된 차량 속도(v)의 함수로서 결정된다. 상기 고주파 어시스트 이득 신호(Kmax)는 상기 고주파 토크 신호(τSH)에 인가되어 고주파 어시스트 토크 신호(τassistHF)를 결정한다. 토크 명령 신호(τCMD)는 상기 저주파 어시스트 토크 신호(τassistLF)와 상기 고주파 어시스트 토크 신호(τassistHF)의 함수로서 결정된다. 전기식 모터(50)는 전압 출력 신호에 따라 조향을 지원하도록 명령을 받는다.

Description

혼합 필터를 이용하여 전기식 모터를 제어하기 위한 방법 및 장치{CONTROLLING AN ASSIST MOTOR USING A BLENDING FILTER}
본 발명은 전기식 모터를 제어하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 변형된 혼합 필터(blending filter)를 이용하여 전기식 조향 시스템의 전기 모터를 제어하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
전기식 조향 시스템은 당업계에 널리 알려져 있다. 그러한 전기식 조향 시스템에 있어서, 전기식 모터는 동작 시에 조향 지원 토크(steering assist torque)를 제공하여 운전자가 차량의 조향 휠을 전향시키는 것을 돕는다. 전기식 모터는 통상적으로 차량의 조향 핸들에 인가된 조향 토크와 측정된 차량 속도 모두에 응답하여 제어된다. 제어기가 조향 토크를 모니터하고 구동 회로를 제어하며, 이 구동 회로는 전기식 모터에 전류를 공급한다. 이러한 구동 회로는 통상적으로 전계 효과 트랜지스터(FETs), 또는 차량 배터리와 전기식 모터 사이에 작동식으로 결합된 다른 형태의 단단한 스위치(solid state switch)를 포함한다. 모터의 전류는 FETs의 펄스 폭 변조(PWM)에 의해 제어된다.
실질적으로 직선으로 주행하는 차량용 조향 시스템의 응답성으로서 중립감(on-center feel)이 규정되어 있다. 조향 핸들을 작은 각도로 회전시키는 경우에도 운전자가 차량의 측방 가속을 감지할 때, 그리고 운전자의 최소의 입력으로 차량이 직선으로 주행하는 때에 양호한 중립감이 발생한다. 원하는 직선으로부터 벗어나거나 멀어지기 쉬운 차량은 중립감이 저조한 것으로 간주된다.
회전 안정감(off-center feel)은 정상 상태로 턴(turn)하는 때에 조향 시스템의 응답성이다. 고속도로의 곡선 진입 경사로 등에서와 같이 정상 상태의 턴 중에 있는 고속 차량의 운전자가 용이하게 조향 핸들의 각도를 약간 변경시켜서 차량 경로를 확실히 바꿀 수 있는 때에 양호한 회전 안정감이 발생한다. 큰 마찰 또는 이력 현상에 기인하여 각도 교정이 곤란한 경우 또는 교정에 의해 차량의 경로가 쉽게 변경되지 않는 경우에, 차량은 회전 안정감이 저조한 것으로 고려된다.
고속 차량에 있어서는, 양호한 중립감 뿐 아니라 양호한 회전 안정감을 제공하는 것이 유리하다. 이를 달성하기 위하여, 적절한 중립감 및 회전 안정감의 응답성을 얻기 위한 토크 신호를 선택할 때에 타협이 이루어진다.
공지의 전기식 조향 시스템은 동적 성능 특성, 즉 차량 속도의 함수로서 변경되는 시스템 대역폭(bandwidth)을 갖는다. 차량 조작자가 조향 토크를 가하여 조향 핸들을 전후로 회전시킴에 따라, 전기식 모터는 감지된 조향 입력에 응답하여 조향 지원(steering assist)을 제공하도록 동작된다. 조향 핸들의 전후 운동의 특정 주파수에서 조향 시스템의 응답은 시스템의 동적 성능을 표시한다. 조향 시스템이 만족스럽게 응답하는 주파수 범위가 시스템의 대역폭이다.
전기식 모터에서의 국부적 변화량을 운전자가 가한 조향 토크의 국부적 변화량으로 나눈 것이 조향 시스템의 이득(gain)이다. 감지된 토크를 원하는 모터 명령(motor command)으로 처리하는 제어 함수에 기인하여, 조향 토크가 조향 핸들에 가해지는 시간으로부터 전기식 모터가 응답하는 시간까지 시간 지연이 발생한다. 이러한 시간 지연은 입력 명령이 인가되는 주파수의 함수이다. 이를 시스템 응답 시간으로 지칭한다. 시스템 이득은 전체 시스템의 안정성을 여전히 유지하면서 시스템 응답 시간을 짧게 하도록 예정된 값으로 설정된다. 시스템 응답 시간과 시스템 이득이 조향 시스템 대역폭의 인자이다.
조향 시스템의 대역폭은 차량 속도의 함수로서 변경된다. 동적인 조향 주파수 또는 순간적인 조향 입력의 주파수가 특정의 차량 속도에서 시스템 대역폭을 초과하면, 조향감(steering feel)은 "둔감하게(sluggish)" 되는데〔조향 입력에 대한 "응답 지연"으로서 느껴짐〕, 이는 조향 지원 모터가 충분히 신속하게 반응할 수 없기 때문이다. 차량 속도가 증가함에 따라 전기식 조향 시스템에 있어서 조향 시스템의 이득 뿐 아니라 조향 시스템의 대역폭이 감소하고, 그 결과 차량 속도가 증가함에 따라 시스템의 응답 지연 또는 둔감성이 보다 현저하게 된다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 전기식 조향 시스템의 개략도이고,
도 2는 도 1의 전기식 조향 시스템의 토크 제어 루프의 기능적 블록도이고,
도 3은 도 2의 저주파 듀얼 어시스트 곡선 함수의 기능적 블록도이고,
도 4는 도 2의 고주파 어시스트 이득 계산 함수의 고주파 어시스트 곡선을 보여주는 그래프이고,
도 5는 도 2의 고주파 어시스트 이득 계산 함수의 기능적 블록도이고,
도 6은 도 2의 고주파 어시스트 이득 계산 함수에 의해 사용된 속도 비례 이득 곡선을 보여주는 그래프이다.
본 발명은 전기식 조향 시스템의 전기 모터에 있어서의 조향감을 개선하기 위한 방법 및 장치를 제공한다. 차량 속도와 인가된 조향 토크에 응답하여 고주파 어시스트 이득 값(high frequency assist gain value)을 측정한다. 고주파 어시스트 이득 값을 사용하여 토크 명령 값을 제어하므로, 양호한 중립감 뿐 아니라 양호한 회전 안정감을 제공할 수 있다.
본 발명은 감지된 토크 신호에 응답하여 조향을 지원하기 위한 전기식 모터를 제어하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은 저주파 토크 신호(τSL) 및 고주파 토크 신호(τSH)를 제공하도록 감지된 토크 신호(τs)를 필터링하는 단계를 포함한다. 저주파 어시스트 토크 신호(τassistLF)가 저주파 토크 신호(τSL)의 함수로서 결정된다. 고주파 어시스트 이득 신호(Kmax)가 감지된 토크 신호(τs)와 감지된 차량 속도(v)의 함수로서 결정된다. 고주파 어시스트 이득 신호(Kmax)가 고주파 토크 신호(τSH)에 인가되어, 고주파 어시스트 토크 신호( τassistLH)를 결정한다. 토크 명령 신호(τcmd)가 저주파 어시스트 토크 신호(τassistLF)와 고주파 어시스트 토크 신호(τassistLH)의 함수로서 결정된다. 전기식 모터는 토크 명령 신호(τcmd)에 따라 조향을 지원하도록 명령을 받는다.
또한, 본 발명은 차량의 전기식 조향 모터를 제어하기 위한 장치에 관한 것이다. 이 장치는 감지된 차량 속도를 표시하는 값을 갖는 속도 신호를 제공하는 차량 속도 센서를 구비한다. 인가된 조향 토크 센서는 인가된 조향 토크를 표시하는 감지된 토크 신호를 제공한다. 이 장치는 저주파 토크 신호와 고주파 토크 신호를 제공하도록 감지된 토크 신호를 필터링하는 필터링 수단을 또한 구비한다. 저주파 어시스트 토크 값을 저주파 토크 신호의 함수로서 결정하는 수단은 저주파 어시스트 토크 신호를 제공한다. 고주파 어시스트 이득 값을 감지된 토크 신호와 감지된 차량 속도의 함수로서 결정하는 수단은 고주파 어시스트 이득 신호를 제공한다. 이 장치는 고주파 토크 신호와 고주파 어시스트 이득 신호의 적(product)과 관련된 고주파 어시스트 토크 값을 결정하고 고주파 어시스트 토크 신호를 제공하는 수단을 또한 구비한다. 토크 명령 값을 저주파 어시스트 토크 신호와 고주파 어시스트 토크 신호의 함수로서 결정하는 수단은 토크 명령 신호를 제공한다. 이 장치는 전기식 모터가 토크 명령 신호에 따라 조향을 지원하도록 명령하는 모터 명령 수단을 더 구비한다.
본 발명의 전술한 특징 및 장점과 그 외의 특징 및 장점은 첨부 도면을 참고로 하는 이하의 설명을 읽음으로써 본 발명과 관련한 분야의 당업자에게 명백하게 될 것이다.
도 1을 참조하면, 전기식 조향 시스템(10)은 입력 샤프트(14)에 연결된 조향 핸들(12)을 구비한다. 입력 샤프트(14)는 토션 바(16)를 통하여 출력 샤프트(20)에 작동식으로 연결되어 있다. 토션 바(16)는 인가된 조향 토크에 응답하여 비틀리며, 이로써 입력 샤프트(14)와 출력 샤프트(20) 사이의 상대 회전이 허용된다. 정지부(도시 생략)는 당업계에 알려져 있는 방식으로 입력 샤프트(14)와 출력 샤프트(20) 사이의 상대 회전량을 제한한다. 토션 바(16)는 스프링 상수를 갖고, 본원 명세서에서는 Kt로서 지칭한다. 인가된 조향 토크에 응답하는 입력 샤프트(14)와 출력 샤프트(20) 사이의 상대 회전 운동의 함수인 인가된 조향 토크의 크기는 Kt의 함수이다. 스프링 상수(Kt)는 〔(Nㆍm) 또는 (in-lbs)〕 /〔입력 샤프트(14)와 출력 샤프트(20) 사이의 회전각도〕의 단위로 표시될 수 있다. 위치 센서(22)가 입력 샤프트(14) 및 출력 샤프트(20)에 작동식으로 연결되어 있다. 위치 센서(22)는 토션 바(16)와 조합되어 토크 센서(30)를 형성한다. 위치 센서(22)는 입력 샤프트(14)와 출력 샤프트(20) 사이의 상대 회전 위치를 측정한다. 토크 센서(30)는 인가된 토크 신호(τapp)를 토크 신호 프로세서(32)에 제공한다(도면에 24로 표시). 인가된 토크 신호(τapp)는 입력 샤프트(14)와 출력 샤프트(20) 사이의 상대 회전 위치를 표시한다.
조향 핸들(12)이 회전하면, 입력 샤프트(14)와 출력 샤프트(20) 사이의 상대 각도는 조향 핸들에 인가된 입력 토크의 함수로서 변한다. 토크 신호 프로세서(32)는 토션 바(16)의 스프링 상수(Kt)가 제공되는 경우에 인가된 토크 신호(τapp)를 매개로 입력 샤프트(14)와 출력 샤프트(20) 사이의 각도를 모니터링하고, 인가된 조향 토크( s)를 표시하는 신호를 제공한다(34로 표시).
출력 샤프트(20)는 피니언 기어(40)에 연결되어 있다. 당업계에 널리 알려져 있는 피니언 기어(40)는 조향 랙 또는 선형 조향 부재(42)의 직선 절단 톱니와 맞물리거나 결합되는 나선형 톱니를 구비한다. 피니언 기어(40)는 조향 랙(42)의 기어 톱니와 조합되어 랙 앤드 피니언 기어 세트(44)를 형성한다. 조향 랙(42)은 공지의 방식으로 조향 링크 기구(도시 생략)를 매개로 차량의 조향 휠(46)에 작동식으로 결합되어 있다. 조향 핸들(12)이 회전하면, 랙 앤드 피니언 기어 세트(44)는 조향 핸들(12)의 회전 운동을 조향 랙(42)의 직선 운동으로 변환시킨다. 조향 랙(42)이 직선 방향으로 이동할 때, 조향 휠(46)은 관련 조향 축선을 중심으로 피벗된다.
예시적인 실시예에 따르면, 전기식 모터(50)가 공지의 방식 또는 원하는 기어 배치로 볼-너트 조립체(도시 생략)를 통해 조향 랙(42)에 작동식으로 연결되어 있다. 당업자는 전기식 모터(50)가 조향 지원을 제공할 목적으로 조향 부재에 대한 대체 연결부를 구비할 수 있다는 것을 인식할 것이다. 예컨대, 전기식 모터(50)는 출력 샤프트(20), 별도의 피니언 구동 장치 등에 작동식으로 연결될 수 있다. 동작 시에, 전기식 모터(50)는 차량 조작자에 의한 차량 조향 핸들(12)의 회전을 돕도록 파워 지원을 제공한다.
예시적인 실시예의 전기식 모터(50)는 전기식 조향 시스템(10)에 사용하기에 적합한 임의의 공지된 타입일 수 있다. 예컨대, 전기 모터(50)는 VR(variable reluctance) 모터, PMAC(permanent magnet alternating current) 모터 또는 BLDC(brushless direct current) 모터일 수 있다. 예시적인 실시예에 따르면, 전기 모터(50)는 본 명세서에서 전기식 조향 시스템(10)에 파워 지원을 제공하는 특정의 목적을 갖는 것으로 설명되어 있다. 본 발명은 머신 공구용으로 기계적 동력을 제공하는 것과 같은 다른 모터 구조 및 다른 목적의 모터에도 동일하게 적용될 수 있다.
전기식 조향 시스템(10)의 전기식 모터의 기본 작동은 당업계에 널리 알려져 있다. 기본적으로, 스테이터 극이 활성화되어 원하는 회전 방향으로 원하는 양의 모터 토크를 얻는다. 모터의 회전 방향은 스테이터 코일이 특정의 모터 타입에서 활성화되는 시퀀스와, 다른 모터 타입의 전류 흐름 방향에 응답하여 제어된다. 모터에 의해 발생된 토크는 스테이터 코일을 통한 전류의 양에 의해 제어된다. 본 발명의 예시적인 실시예를 설명할 목적으로, 전기식 모터(50)는 PMAC 모터인 것으로 가정한다.
전기식 모터(50)가 작동되면, 모터의 로터는 회전하고, 이어서 로터가 연결되어 있는 볼-너트 구동 장치의 너트 부분을 회전시킨다. 너트가 회전하면, 볼은 조향 랙(42)에 직선 힘을 전달한다. 조향 랙(42)의 운동 방향은 전기식 모터(50)의 회전 방향에 따라 달라진다.
로터 위치 센서(60)가 모터(50)에 작동식으로 연결되어 스테이터에 대한 로터의 상대 위치를 감지한다. 로터 위치 센서(60)는 로터와 스테이터 사이의 상대 위치를 표시하는 값을 갖는 로터 위치 신호(θ)를 제공한다(62로 표시). 로터 위치 센서의 구조 및 작동은 당업계에 널리 알려져 있으므로, 본원 명세서에서는 상세하게 설명하지 않는다. 전기 모터(50)의 출력 토크와 원하는 회전 방향을 얻기 위하여 스테이터에 대한 로터의 상대 위치를 알 필요가 있다.
전기식 조향 시스템(10)은 전자 제어 유닛(ECU, 70)을 구비한다. ECU(70)는 바람직하게는 적절한 메모리를 갖는 마이크로컴퓨터이다. ECU(70)가 다른 적절한 구조를 가질 수 있다는 것을 이해할 것이다. ECU(70)는 감지된 파라미터에 응답하여 예정된 방식으로 전기 모터(50)를 제어하도록 작동하는 제어 알고리즘이 프로그램되어 있다.
ECU(70)는 구동 회로(80)에 작동식으로 연결되어 있다. 구동 회로(80)는 릴레이(82)를 매개로 파워 서플라이(84)에 작동식으로 연결되어 있다. 파워 서플라이(84)는 차량 배터리(86)에 작동식으로 연결되어 구동 회로(80)에 공급되는 전력을 조절한다. ECU(70)는 구동 회로(80)에 전압 제어 출력 신호(Vout)를 제공한다(90으로 표시). 전압 제어 출력 신호(Vout)는 ECU(70)에 프로그램된 제어 알고리즘에 의해 정해지는 바와 같이 전기 모터(50)의 각 위상에 공급되는 전압을 표시하며, 이에 대해서는 후술한다.
구동 회로(80)는 전기 모터(50)의 위상에 모터 전류(Im)를 제공하도록 작동하는 FETs 또는 다른 적절한 형태의 제어 가능한 단단한 스위치를 구비한다. 전기 모터(50)의 각 위상에 대한 모터 전류(Im)는 전압 제어 출력 신호(Vout)에 따라 FETs의 PWM에 의해 제어된다(92로 표시).
전압/전류 모니터링 장치(100)가 전기 모터(50)에 제공되는 모터 전류(Im)를 모니터하고, 각 위상의 측정된 모터 전류 신호(Imeas)를 ECU(70)에 제공한다. 이들 측정된 모터 전류 신호(Imeas)는 102로 표시되어 있다. 로터 위치 센서(60)와 토크 신호 프로세서(32)는 로터 위치 신호(θ)와 감지된 토크 신호(τs)를 ECU(70)에 각각 제공한다. 차량 속도 센서(104)는 차량 속도 신호(V)를 ECU(70)에 제공한다(106으로 표시). 일반적으로 114로 표시된 다른 입력이 제어, 안전성 또는 시스템 모니터링 목적으로 ECU(70)에 또한 제공될 수 있다.
ECU(70)에 기억된 제어 알고리즘은 토크 제어 루프(120), 모터 제어 루프(130) 및 전류 제어 루프(140)를 포함한다. 토크 제어 루프(120)는 요청된 토크 명령 신호(τcmd)를 결정하도록 동작한다(126으로 표시). 토크 명령 신호(τcmd)는 적어도 부분적으로 감지된 조향 인가 토크(τs)와 감지된 차량 속도(v)를 기초로 하여 전기 모터(50)로부터 요구되는 조향 지원 토크의 양을 표시한다. 토크 제어 루프(120)는 모터 제어 루프(130)에 토크 명령 신호(τcmd)를 제공한다.
모터 제어 루프(130)는 모터 전류 명령(Icmd)을 결정하도록 동작하고(132로 표시), dq 전류 어드밴스 각(γ)을 결정하도록 동작한다(134로 표시). dq 전류 제어 루프를 사용하여 전기 모터(50)의 전류를 제어한다. 전류 명령 신호(Icmd)는 전기 모터(50)에 공급되는 전류의 양을 표시한다. dq 전류 어드밴스 각(γ)은 모터가 명령을 받는 q-축에 대한 모터 전류의 회전각을 표시한다. dq 전류 어드밴스 각(γ)은 모터 속도의 함수로서 결정되고, 고속 모터에 대해서 제로가 아니다. 전류 명령 신호(Icmd)와 dq 전류 어드밴스 각(γ)은 토크 명령 신호(τcmd)와 감지된 로터 속도(Ψ)를 기초로 결정된다. 측정된 모터 전류(Icmd)와 감지된 로터 위치(θ)는 피드백 및 모니터링 목적을 위하여 모터 제어 루프(130)에 제공된다. 모터 제어 루프(130)는 모터 전류 명령(Icmd)과 dq 전류 어드밴스 각(γ)을 전류 제어 루프(140)에 제공한다.
전류 제어 루프(140)는 전압 출력 신호(Vout)를 결정하도록 동작한다. 전술한 바와 같이, 전압 출력 신호(Vout)는 PMAC 전기식 모터(50)의 각 위상에 공급되는 전압을 표시한다. 전압 출력 신호(Vout)는 적어도 부분적으로 모터 전류 명령(Icmd), dq 전류 어드밴스 각(γ) 및 감지된 로터 위치(θ)를 기초로 결정된다. 전압 출력 신호(Vout)는 구동 회로(80)의 FETs의 PWM을 제어하도록 포맷되어, 적절한 양의 모터 전류(Im)가 전기 모터(50)의 각 위상에 제공된다. 측정된 모터 전류(Imeas)는 모터 제어 루프(130) 및 전류 제어 루프(140)에 제공된다.
토크 제어 루프(120)가 도 2에 도시되어 있다. 이러한 설명에서, ECU(70)가 실행하는 일부 기능은 교환 가능하게 함수 또는 회로로서 지칭된다. 감지된 토크 신호(τs)는 토크 제어 루프(120)의 혼합 필터(120)에 제공된다. 혼합 필터(120)는 개방 루프 전달 함수(Gp)를 차량 속도의 함수로서 측정함으로써 설계된다. 혼합 필터(120)는 모든 차량 속도(v)에 대한 안정성 및 성능 사양을 만족시키도록 설계된다. 혼합 필터(120)는 또한 원하는 성능 목적, 이득 안정성 마진 및 위상 안정성 마진을 만족시키도록 설계된다.
구체적으로, 혼합 필터(120)는 로우-패스 필터(GL; 202)와 하이-패스 필터(GH; 204)를 구비한다. 로우-패스 필터(202)와 하이-패스 필터(204)는 두 필터의 합이 모든 주파수에 대하여 1로 동일하도록 설계된다. 로우-패스 필터(202)는 혼합 주파수(Ψb) 이하의 주파수 성분을 갖는 모든 감지된 토크 신호(τs)를 통과시키는 반면, 신호의 모든 고주파 성분을 거절할 수 있다. 하이-패스 필터(204)는 혼합 주파수(Ψb) 이상의 주파수 성분을 갖는 모든 감지된 토크 신호(τs)를 통과시키는 반면, 신호의 모든 저주파 성분을 거절할 수 있다. 혼합 필터 주파수(Ψb)는 혼합 필터 결정 함수(210)에 의해 차량 속도(v)의 함수로서 결정된다(212로 표시). Ψb의 결정은 ECU(70)의 정의표를 이용하여 달성될 수도 있고, 예정된 방정식에 따른 계산을 실행함으로써 달성될 수도 있다.
혼합 필터는 로우-패스 필터(GL)(S)와 하이-패스 필터(GH)(S)의 합이 항상 1이 되도록 선택된다.
(GL)(S) + (GH)(S) = 1 (1)
예시적인 실시예에 따르면, 로우-패스 필터(202)는 혼합 주파수(Ψb)에서 소정 극을 갖는 1차 필터로 선택된다. 하이-패스 필터(204)는 두 필터의 합이 1이 되도록 전술한 식에 의해 특유하게 정해진다.
(GL)(S) = (Ψb)/(S + Ψb) (2)
(GH)(S) = (S)/(S + Ψb) (3)
디지털 컴퓨터에서 소정 세트의 혼합 필터를 구현할 때에, 당업자는 별도의 하이 및 로우-패스 필터 스테이지를 구성할 필요가 없다는 것을 이해할 것이다. 오히려, 혼합 필터에 입력되는 감지된 토크 신호(τs)가 로우-패스 필터를 통과하여 로우-패스된 토크 신호(τsL)를 얻는다. 하이-패스된 토크 신호는 감지된 토크 신호(τs)에서 로우-패스된 토크 신호(τsL)를 뺀 값이다. 따라서, 토크 신호(τsL)에서 저주파 부분(τsL)을 뺀 것이다.
τsH = τs - τsL
이 결과는 단지 고주파 정보만을 갖는 신호이다. 보다 높은 차수의 혼합 필터를 사용할 수도 있다는 것을 이해할 것이다.
로우-패스 필터(202)는 듀얼 어시스트 곡선 회로(220)에 로우-패스된 토크 신호(τsL)를 제공한다(206으로 표시). 듀얼 어시스트 곡선 회로(220)는 로우-패스된 토크 신호(τsL) 및 감지된 차량 속도(v)와 기능적으로 관련된 값을 갖는 저주파 어시스트 토크 신호(τassistLF)를 제공한다. 듀얼 어시스트 곡선 함수(220)가 도 3에 도시되어 있다. 듀얼 어시스트 곡선 회로(220)는 로우-패스된 토크 신호(τsL)를 기초로 저주파 어시스트 토크 신호(τassistLF)를 결정하기 위한 한 가지 방법의 예이다. 당업자는 로우-패스된 토크 신호(τsL)를 기초로 저주파 어시스트 토크 신호(τassistLF)를 결정하는 다른 방법이 있다는 것을 이해할 것이다. 그러한 다른 방법이 본 발명의 사상을 벗어나지 않으면서 토크 제어 루프(120)의 듀얼 어시스트 곡선 회로(220)를 대체할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예컨대, 본 발명에 따라 사용될 수 있는 듀얼 어시스트 곡선은 McLaughlin 등에 허여된 미국 특허 5,568,389에 개시되어 있으며, 이 특허는 전체적으로 본원 명세서에 참고로 인용된다.
로우-패스된 토크 신호(τsL)는 저속 어시스트 곡선 함수(230)에 제공되며, 이 곡선 함수는 저속 어시스트 토크 신호(τassistLS)를 제공한다(234로 표시). 저속 어시스트 토크 신호(τassistLS)는 저속 또는 주차와 같은 정지 상황에 대하여 의도된 어시스트 토크 값을 표시한다. 저속 어시스트 토크 신호(τassistLS)는 로우-패스된 토크 신호(τSL)의 함수로서 결정되며, 이 함수는 ECU(70)에 기억된 정의표를 이용하여 달성될 수도 있고, 예정된 방정식에 따른 계산을 실행함으로써 달성될 수도 있다. 저속 어시스트 곡선은 통상적으로 소정의 사대역(deadband)을 갖고, 여기서 조향 핸들 토크가 예정된 수준을 넘을 때까지 지원은 제공되지 않는다. 사대역은 조향 핸들이 운전자에 해제될 때 중립으로 복귀하는 데에 필요한 것이다.
로우-패스된 토크 신호(τSL)는 또한 고속 어시스트 곡선 함수(232)에도 제공되며, 이 함수는 고속 어시스트 토크 신호(τassistHS)를 제공한다(236으로 표시). 고속 어시스트 토크 신호(τassistHS)는 고속도로 주행과 같은 고속 차량 동작을 위한 어시스트 토크 값을 표시한다. 고속 어시스트 토크 신호(τassistHS)는 로우-패스된 토크 신호(τSL)의 함수로서 결정되고, 이 신호는 ECU(70)에 기억된 정의표를 이용하여 달성될 수도 있고, 예정된 방정식에 따른 계산을 실행함으로써 달성될 수도 있다.
차량 속도 신호(v)는 혼합 이득 곡선 회로(240)에 제공되고, 이 회로는 속도 비례 혼합 항 또는 값(Sp)을 제공한다(242로 표시). 속도 비례 혼합 항(Sp)은 차량 속도의 함수로서 0과 1 사이에서 변한다. 예시적인 실시예에 따르면, 속도 비례 혼합 항(Sp)은 고속 또는 최대 차량 속도에서의 0으로부터 저속 또는 제로 차량 속도에서의 1 사이에 변한다. 속도 비례 혼합 항(Sp)은 저속 어시스트 토크(τassistLS)와 고속 어시스트 토크(τassistHS)를 혼합하는 데 사용된다. 속도 비례 혼합 항(Sp)과 저속 어시스트 토크(τassistLS)는 속도 혼합 이득 회로(250)에 제공되고, 이 회로는 혼합된 저속 어시스트 토크 신호(τassistLS)를 제공한다(252로 표시). 저속 혼합 이득 회로(250)는 속도 비례 혼합 항(Sp)과 동일한 저속 혼합 이득 값과 저속 어시스트 토크(τassistLS)을 곱한다.
속도 비례 혼합 항(Sp)은 총합 회로(254)에서 1로부터 감산되어 고속 혼합 이득 값(1-Sp)을 결정한다(256으로 표시). 고속 혼합 이득 값(1-Sp)과 고속 어시스트 토크(τassistHS)는 고속 혼합 이득 회로(260)에 제공되고, 이 회로는 혼합된 고속 어시스트 토크 신호(τassistHS)를 제공한다(262로 표시). 고속 혼합 이득 회로(260)는 고속 어시스트 토크(τassistHS)와 고속 혼합 이득 값(1-Sp)을 곱한다. 따라서, 저속 및 고속 혼합 이득 값의 합은 항상 1과 동일하다.
혼합된 저속 어시스트 토크 신호(τassistLS)와 혼합된 고속 어시스트 토크 신호(τassistHS)는 합계 회로(264)에서 가산되어 저주파 어시스트 토크 신호(τassistLF)를 제공한다(266으로 표시). 따라서, 저주파 어시스트 토크 신호(τassistLF)는 다음 식에 따라 결정된다.
τassistLF = (Sp ×τassistLS) +((1-Sp) × τassistHS) (5)
따라서, 차량 속도(v)가 변함에 따라 저속 어시스트 토크 값(τassistLS)과 고속 어시스트 토크 값(τassistHS)의 원활한 내삽(interpolation)이 제공된다.
도 2를 참조하면, 하이-패스된 토크 신호(τSH)가 고주파 어시스트 이득 회로(280)에 제공되고, 이 회로는 고주파 어시스트 신호(τassistHF)를 제공한다(282로 표시). 고주파 어시스트 신호(τassistHF)는 가산 회로(284) 회로(284)에서 저주파 어시스트 토크 신호(τassistHF)에 가산되어 토크 어시스트 신호(τassist)를 제공한다(122로 표시).
토크 어시스트 신호(τassist)는 적응형 토크 필터(Gf)를 통하여 필터링되어(124로 표시), 모터 명령 신호(τcmd)를 결정한다. 그러한 적응성 토크 필터(Gf)의 예는 McLaughlin 등에 허여된 미국 특허 5,473,231에 개시되어 있으며, 이 특허는 전체적으로 본원 명세서에 참고로 인용된다.
고주파 어시스트 신호(τassistHF)는 하이-패스된 토크 신호(τSH)와 고주파 어시스트 이득(Kmax)의 적으로서 결정된다. 고주파 어시스트 이득(Kmax)은 전기식 조향 시스템(10)의 대역폭을 결정하는 것을 돕는다. 고속 차량에서는, 양호한 회전 안정감을 제공하도록 고주파 어시스트 이득(Kmax)에 대하여 비교적 큰 값을 채용하는 것이 유리하다. 그러나, 고속 차량에서는, 양호한 중립감을 제공하도록 고주파 어시스트 이득(Kmax)에 대하여 비교적 작은 값을 채용하는 것도 또한 유리하다. 본 발명에 따르면, 고주파 어시스트 이득(Kmax)은 고속 차량에서 양호한 회전 안정감과 양호한 중립감을 제공하는 알고리즘에 따라 결정된다.
고주파 어시스트 이득(Kmax)은 Kmax 계산 함수(290)에서 결정된다(292로 표시). 본 발명에 따르면, 고주파 어시스트 이득(Kmax)은 차량 속도(v)와 감지된 토크 신호(τs)의 함수로서 결정된다. 도 2의 예시적인 실시예에 따르면, 고주파 어시스트 이득(Kmax)은 차량 속도(v)와 로우-패스된 토크 신호(τSL)의 함수로서 결정된다. 그러나, 고주파 어시스트 이득(Kmax)은 도 2의 점선 표시(294)에 의해 도시된 바와 같이 차량 속도(v)와 감지된 토크 신호(τs)의 함수로서 결정될 수 있다. 이 경우에는 물론, 로우-패스된 토크 신호(τcmd)를 Kmax 계산 회로(290)에 제공할 필요는 없다.
도 4의 그래프는 고주파 어시스트 이득(Kmax)이 차량 속도(v)와 입력 토크의 함수로서 결정되는 예를 예시하고 있다. 이 그래프는 특정의 차량 플랫폼 및/또는 원하는 조향 응답 특성에 따라 변경될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 전술한 바와 같이, 입력 토크는 감지된 토크 신호(τs)일 수도 있고, 로우-패스된 토크 신호(τSL)일 수도 있다.
도 4를 참조하면, 저속 또는 정지 상태의 차량의 고주파 어시스트 이득(Kmax)은 300으로 지시된 곡선에 의해 정해진다. 고속 또는 최대 속도의 차량의 고주파 어시스트 이득(Kmax)은 302로 지시된 곡선에 의해 정해진다. 저속 및 고속 고주파 어시스트 곡선(300, 302) 사이에 간격을 두고 있는 곡선은 차량 속도의 예정된 증분 변량에서의 고주파 어시스트 이득(Kmax)을 표시한다.
저속 Kmax 곡선(300)에 의해 지시되는 바와 같이, 저속 차량에서, 고주파 어시스트 이득(Kmax)은 일정한데, 즉 입력 토크의 양에 관계없이 동일하다. 그러나, 저속 Kmax 곡선(300)은 입력 토크의 양에 따라 변하는 고주파 어시스트 이득(Kmax)을 제공하도록 적합하게 될 수 있다. 차량 속도(v)가 증가함에 따라, 고주파 어시스트 이득(Kmax)은 차량 속도와 입력 토크, 즉 로우-패스된 토크(τSL)에 따라 변한다. 일반적으로, 고주파 어시스트 이득(Kmax)은 입력 토크가 제로 NㆍM으로부터 증감함에 따라 차량 속도에 의존하여 최소값으로부터 증가한다. 고주파 어시스트 이득(Kmax)은 대략 낮은 비율 또는 0 NㆍM으로부터 약 0.3 NㆍM에 이르는 기울기로 증가한다. 약 0.3 NㆍM에서, 고주파 어시스트 이득(Kmax)은 보다 높은 비율 또는 0.3 NㆍM으로부터 약 1.0 NㆍM에 이르는 기울기로 증가한다. 약 1.0 NㆍM에서, 고주파 어시스트 이득(Kmax)은 입력 토크의 양에 관계없이 일정하게 유지된다.
Kmax 계산 회로(290)는 고주파 어시스트 이득(Kmax)을 도 4에 도시된 곡선에 따라 결정한다. 계산은 ECU(70)에 기억된 정의표를 이용하여 달성될 수 있다. 차량 속도(v)가 2개의 가장 인접한 속도 곡선에 의해 정해지는 예정된 속도 사이에 있을 때 내삽 기법을 사용하여 고주파 어시스트 이득(Kmax)을 결정할 수 있다. 대안으로, Kmax 계산 회로(29)는 도 4의 Kmax 곡선에 따라 선택된 예정된 방정식에 따라 계산을 실행함으로써 고주파 어시스트 이득(Kmax)을 결정할 수도 있다.
바람직한 변형예에 따르면, Kmax 계산 회로(290)는 저주파 듀얼 어시스트 곡선 회로(220)에 채용된 알고리즘(도 3 참조)과 유사한 듀얼 곡선 혼합 알고리즘을 실행하여 고주파 어시스트 이득(Kmax)을 결정한다. 이 경우에, 저속 Kmax 곡선(300; 도 4 참조)은 고속 Kmax 곡선(302)과 혼합되어 고주파 어시스트 이득(Kamx)을 결정한다. 이는 도 5에 도시되어 있다.
도 5를 참조하면, 로우-패스된 토크 신호(τSL)가 저속 Kmax 곡선(300)에 제공되며, 이 곡선은 저속 고주파 어시스트 이득(KmaxLS)을 제공한다(310으로 표시). 저속 고주파 어시스트 이득(KmaxLS)은 저속 또는 차량 주차와 같은 정지 상태를 위한 고주파 어시스트 이득 값을 표시한다. 저속 고주파 어시스트 이득(KmaxLS)은 로우-패스된 토크 신호(τSL)의 함수로서 결정되며, 이는 ECU(70)에 기억된 정의표를 이용하여 달성될 수도 있고, 예정된 방정식에 따른 계산을 실행함으로써 달성될 수도 있다.
로우-패스된 토크 신호(τSL)도 또한 고속 Kmax 곡선(302)으로 제공되며, 이 곡선은 고속 고주파 어시스트 이득(KmaxHS)을 제공한다(312로 표시). 고속 고주파 어시스트 이득(KmaxHS)은 고속도로 주행과 같은 고속 차량 동작을 위한 고주파 어시스트 이득을 표시한다. 고속 고주파 어시스트 이득(KmaxHS)은 로우-패스된 토크 신호(τSL)의 함수로서 결정되며, 이는 ECU(70)에 기억된 정의표를 이용하여 달성될 수도 있고, 예정된 방정식에 따른 계산을 실행함으로써 달성될 수도 있다.
차량 속도 신호(v)가 혼합 이득 곡선 회로(314)에 제공되고(106으로 표시), 이 곡선 회로는 속도 비례 혼합 항 또는 값(Sp1)(폴드백 이득으로도 지칭됨)을 제공한다(316으로 표시). 속도 비례 혼합 항(Sp1)은 도 6의 그래프에 의해 도시된 바와 같이 차량 속도(v)의 함수로서 0과 1 사이에서 변한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 예시된 실시예에서는, 속도 비례 혼합 항(Sp1)은 높은 차량 속도에서의 0과 제로 차량 속도에서의 1 사이에서 변한다(316으로 표시). 속도 비례 혼합 항(Sp1)은 저속 고주파 어시스트 이득(KmaxLS)와 고속 고주파 어시스트 이득(KmaxHS)를 혼합하는 데 사용된다.
도 5를 참조하면, 속도 비례 혼합 항(Sp1)과 저속 고주파 어시스트 이득(KmaxLS)은 저속 혼합 이득 함수(320)로 제공되고, 이 함수는 혼합된 저속 고주파 어시스트 이득(KmaxLS')을 제공한다(322로 표시). 저속 혼합 이득 회로(320)는 속도 비례 혼합 항(SP1)과 동일한 저속 혼합 이득 값과 저속 고주파 어시스트 이득(KmaxLS')을 곱한다.
속도 비례 혼합 항(SP1)은 총합 회로(324)에서 1로부터 감산되어 고속 혼합 이득 값(1-Sp1)을 결정한다(326으로 표시). 고속 혼합 이득 값(1-Sp1)과 고속 고주파 어시스트 이득(KmaxHS)는 고속 혼합 이득 회로(330)에 제공되고, 이 회로는 혼합된 고속 고주파 어시스트 이득(KmaxHS')을 제공한다(332로 표시). 고속 혼합 이득 회로(330)는 고속 주파수 어시스트 이득(KmaxHS')과 고속 혼합 이득 값(1-Sp1)을 곱한다. 따라서, 저속 및 고속 혼합 이득 값의 합은 항상 1과 동일하다.
혼합된 저속 고주파 어시스트 이득(KmaxLS')과 혼합된 고속 주파수 어시스트 이득(KmaxHS')은 합계 회로(334)에서 가산되어 계산된 Kmax를 제공한다(292으로 표시). 따라서, Kmax는 다음 식에 따라 결정된다.
Kmax = (Sp1 ×KmaxLS) +((1-Sp1) × KmaxHS) (6)
따라서, 차량 속도(v)가 변함에 따라 저속 고주파 어시스트 이득 값(KmaxLS)과 고속 고주파 어시스트 이득 값(KmaxHS)의 원활한 내삽이 제공된다.
본 발명에 따르면, 고주파 어시스트 이득(Kmax)은 차량 속도(v)와 입력 토크(τSL) 모두에 따라 결정된다. 도 4의 Kmax 곡선에 의해 도시된 바와 같이, 고주파 어시스트 이득(Kmax)은 차량 속도(v)가 감소함에 따라 증가한다. 또한, 소정의 속도에서, 고주파 어시스트 이득(Kmax)은 입력 토크(τSL)의 함수로서 변한다. 일반적으로, 도 4에 도시된 특정의 Kmax 곡선에 대하여, (Kmax가 일정한 제로 속도를 제외한) 임의의 속도에서, 고주파 어시스트 이득(Kmax)은 작은 입력 토크값에 대하여 작고, 큰 입력 토크값에 대하여 크다. 따라서, 본 발명에 따르면, 높은 차량 속도(v)에서, 고주파 어시스트 이득(Kmax)은 양호한 중립감 뿐 아니라 양호한 회전 안정감을 제공하기에 적합하게 된다.
혼합 주파수(Ψb) 이상의 입력 주파수에 대하여, 토크 제어 루프(120)는 루프의 고주파 어시스트 이득 부분(280)에 의해 종속된다. 시스템이 제로 교차 주파수 근처에서 선형 시스템과 유사하게 거동하기 때문에, 안정성을 용이하게 분석 및 테스트할 수 있다. 혼합 주파수(Ψb)와 고주파 어시스트 이득(Kmax)이 모두 차량 속도(v)의 함수이므로, 전기식 조향 시스템(10)의 시스템 대역폭은 차량 속도의 함수로서 제어될 수 있다. 이는 속도 비례 혼합 항(SP1)을 매개로 고주파 어시스트 이득(Kmax)을 변경함으로써 실행될 수 있다. 대역폭은 고주파 어시스트 이득(Kmax)이 감소함에 따라 감소한다. 따라서, 토크 제어 루프(120)의 고주파 부분은 전기식 조향 시스템(10)의 안정성 특징과 과도 응답(transient response)을 정의한다.
혼합 주파수(Ψb) 이하의 주파수에 대하여, 토크 제어 루프(120)는 루프의 저주파 듀얼 어시스트 곡선 부분(220)에 의해 종속된다. 토크 제어 루프(120)의 이러한 저주파 부분은 운전자가 느린 정상 입력에 대하여 전기식 조향 시스템(120)을 어떻게 느끼는가를 결정한다. 듀얼 어시스트 곡선은 전기식 조향 시스템(10)이 원하는 조향감을 제공하도록 튜닝될 수 있다.
전기식 조향 시스템(10)에 의해 제공되는 어시스트 토크의 양은 입력 토크(τmeas)가 조향 핸들의 토크 사대역으로부터 멀어지게 증대됨에 따라 점진적으로 증가한다. 사대역을 벗어나면, 전기식 조향 시스템(10)의 국부적 이득은 일반적으로 매우 낮은데, 즉 조향 지원 토크를 약간 변경시키기 위해서는 입력 토크를 크게 변경시켜야 한다. 토크 제어 루프(120)의 고주파 어시스트 이득 부분(280)이 없으면, 전체 시스템의 대역폭은 작은 입력 토크에서 감소하므로, 전기식 조향 시스템(10)은 둔감하게 느껴질 것이다. 그러나, 토크 제어 루프(120)의 고주파 어시스트 이득 부분(280)이 포함되면, 시스템 대역폭을 선택할 수 있고, 시스템이 사대역으로부터 나올 때에 원활하게 응답할 수 있게 한다.
혼합 주파수(Ψb)가 제로 사대역 교차 주파수보다 10배 낮게 선택되면, 토크 제어 루프(120)의 비선형 저주파 듀얼 어시스트 곡선 부분(220)은 조향 시스템의 동적 거동에 비교할 때 느리게 변하는 현상이다. 본질적으로, 비선형 저주파 부분은 토크 제어 루프(120)의 선형 고주파 어시스트 이득 부분(280)으로부터 동력학적으로 해제된다. 따라서, 전기식 조향 시스템(10)은 저주파 입력에 대해서는 비선형으로 거동하고, 고주파 입력에 대해서는 선형으로 거동한다.
본 발명의 전술한 설명으로부터, 당업자는 개선, 변경 및 수정을 인지할 것이다. 이러한 개선, 변경 및 수정은 첨부된 청구범위 내에 포함되는 것으로 간주된다.

Claims (16)

  1. 감지된 토크 신호에 응답하여 조향을 지원하도록 전기식 모터를 제어하는 제어 방법으로서,
    저주파 토크 신호 및 고주파 토크 신호를 제공하도록 감지된 토크 신호를 필터링하는 단계와,
    저주파 어시스트 토크 신호를 상기 저주파 토크 신호의 함수로서 결정하는 단계와,
    고주파 어시스트 이득 신호를 상기 감지된 토크 신호와 감지된 차량 속도의 함수로서 결정하는 단계와,
    상기 고주파 어시스트 이득 신호를 상기 고주파 토크 신호에 인가하여 고주파 어시스트 토크 신호를 결정하는 단계와,
    토크 명령 신호를 상기 저주파 어시스트 토크 신호와 상기 고주파 어시스트 토크 신호의 함수로서 결정하는 단계와,
    상기 토크 명령 신호와 기능적으로 관련된 전압 출력 신호에 따라 조향을 지원하도록 전기식 모터에 명령하는 단계
    를 포함하는 전기식 모터 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 필터링 단계는 주파수가 혼합 주파수(blending frequency) 이하인 상기 저주파 토크 신호와, 주파수가 상기 혼합 주파수 이상인 상기 고주파 토크 신호를 제공하는 것인 전기식 모터 제어 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 혼합 주파수를 상기 감지된 차량 속도의 함수로서 결정하는 단계를 더 포함하는 전기식 모터 제어 방법.
  4. 제1항에 있어서, 저주파 어시스트 토크 신호를 결정하는 상기 단계는 듀얼 어시스트 곡선(dual assist curve)을 제공하는 단계와, 상기 듀얼 어시스트 곡선을 혼합하여 상기 저주파 어시스트 토크 신호를 제공하도록 혼합 알고리즘을 실행하는 단계를 포함하는 것인 전기식 모터 제어 방법.
  5. 제1항에 있어서, 고주파 어시스트 이득 신호를 결정하는 상기 단계는 상기 고주파 어시스트 이득 신호를 상기 저주파 토크 신호와 차량 속도의 함수로서 결정하는 단계를 포함하는 것인 전기식 모터 제어 방법.
  6. 제1항에 있어서, 고주파 어시스트 이득 신호를 결정하는 상기 단계는
    저속 차량의 고주파 어시스트 이득을 상기 감지된 토크 신호의 함수로서 결정하는 단계와,
    고속 차량의 고주파 어시스트 이득을 상기 감지된 토크 신호의 함수로서 결정하는 단계와,
    상기 저속 차량의 고주파 어시스트 이득과 상기 고속 차량의 고주파 어시스트 이득을 차량 속도의 함수로서 혼합하는 단계
    를 포함하는 것인 전기식 모터 제어 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 저속 고주파 어시스트 이득과 상기 고속 고주파 어시스트 이득을 혼합하는 상기 단계는
    감지된 차량 속도에 따라 0 내지 1의 범위의 값을 갖는 속도 비례 인자를 감지된 차량 속도의 함수로서 결정하는 단계와,
    혼합된 저속 고주파 어시스트 이득을 상기 저속 고주파 어시스트 이득과 상기 속도 비례 인자의 적(product)으로서 결정하는 단계와,
    혼합된 고속 고주파 어시스트 이득을 상기 고속 고주파 어시스트 이득과, 1과 상기 속도 비례 인자 사이의 차의 적으로서 결정하는 단계와,
    상기 혼합된 저속 고주파 어시스트 이득과 상기 혼합된 고속 고주파 어시스트 이득의 합을 결정하는 단계
    를 포함하는 것인 전기식 모터 제어 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 고주파 어시스트 이득 신호를 인가하는 상기 단계는 상기 고주파 토크 신호와 상기 고주파 어시스트 이득 신호의 적을 결정하는 단계를 포함하는 것인 전기식 모터 제어 방법.
  9. 제1항에 있어서, 토크 명령 신호를 결정하는 상기 단계는
    상기 저주파 어시스트 토크 신호와 상기 고주파 어시스트 토크 신호의 합을 결정하는 단계와,
    상기 저주파 어시스트 토크 신호와 상기 고주파 어시스트 토크 신호의 합을 적응형 토크 필터를 통하여 필터링하는 단계
    를 포함하는 것인 전기식 모터 제어 방법.
  10. 차량의 전기식 조향 모터를 제어하는 제어 장치로서,
    감지된 차량 속도를 표시하는 값을 갖는 속도 신호를 제공하는 차량 속도 센서와,
    인가된 조향 토크를 표시하는 감지된 토크 신호를 제공하는 인가된 조향 토크 센서와,
    저주파 토크 신호와 고주파 토크 신호를 제공하도록 감지된 토크 신호를 필터링하는 필터링 수단과,
    저주파 어시스트 토크 값을 상기 저주파 토크 신호의 함수로서 결정하고 그 토크 값을 표시하는 저주파 어시스트 토크 신호를 제공하는 수단과,
    고주파 어시스트 이득 값을 상기 감지된 토크 신호와 감지된 차량 속도의 함수로서 결정하고 그 이득 값을 표시하는 고주파 어시스트 이득 신호를 제공하는 수단과,
    상기 고주파 토크 신호와 상기 고주파 어시스트 이득 신호의 적에 관련된 고주파 어시스트 토크 값을 결정하고 그 토크 값을 표시하는 고주파 어시스트 토크 신호를 제공하는 수단과,
    토크 명령 값을 상기 저주파 어시스트 토크 신호와 상기 고주파 어시스트 토크 신호의 함수로서 결정하고, 그 명령 값을 표시하는 토크 명령 신호를 제공하는 수단과,
    상기 토크 명령 신호에 따라 조향을 지원하도록 전기식 모터에 명령하는 수단
    을 구비하는 전기식 조향 모터 제어 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 필터링 수단은 혼합 주파수 이하의 주파수를 통과시키도록 감지된 토크 신호를 로우-패스 필터(low-pass filter)에 의해 필터링하는 수단과, 상기 혼합 주파수 이상의 주파수를 통과시키도록 감지된 토크 신호를 하이-패스 필터(high-pass filter)에 의해 필터링하는 수단을 구비하는 것인 전기식 조향 모터 제어 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 혼합 주파수는 상기 감지된 차량 속도의 함수로서 선택되는 것인 전기식 조향 모터 제어 장치.
  13. 제10항에 있어서, 고주파 어시스트 이득 값을 결정하는 상기 수단은 상기 고주파 어시스트 이득 값을 상기 저주파 토크 신호의 함수로서 결정하는 수단을 구비하는 것인 전기식 조향 모터 제어 장치.
  14. 제10항에 있어서, 고주파 어시스트 이득 값을 결정하는 상기 수단은
    저속 고주파 어시스트 이득을 상기 감지된 토크 신호의 함수로서 결정하는 수단과,
    고속 고주파 어시스트 이득을 상기 감지된 토크 신호의 함수로서 결정하는 수단과,
    상기 저속 고주파 어시스트 이득과 상기 고속 고주파 어시스트 이득을 차량 속도의 함수로서 혼합하는 수단
    을 구비하며, 상기 고주파 어시스트 이득 값은 혼합 이득에 반응하는 것인 전기식 조향 모터 제어 장치.
  15. 제13항에 있어서, 상기 저속 고주파 어시스트 이득과 상기 고속 고주파 어시스트 이득을 혼합하는 상기 수단은
    감지된 차량 속도에 따라 0 내지 1의 범위의 값을 갖는 속도 비례 인자를 감지된 차량 속도의 함수로서 결정하는 수단과,
    혼합된 저속 고주파 어시스트 이득을 상기 저속 고주파 어시스트 이득과 상기 속도 비례 인자의 적으로서 결정하는 수단과,
    혼합된 고속 고주파 어시스트 이득을 상기 고속 고주파 어시스트 이득과, 1과 상기 속도 비례 인자 사이의 차의 적으로서 결정하는 수단과,
    상기 혼합된 저속 고주파 어시스트 이득과 상기 고속 고주파 어시스트 이득의 합을 결정하는 수단
    을 구비하는 것인 전기식 조향 모터 제어 장치.
  16. 제10항에 있어서, 토크 명령 값을 결정하는 상기 수단은
    상기 저주파 어시스트 토크 신호와 상기 고주파 어시스트 토크 신호의 합을 결정하는 수단과,
    상기 저주파 어시스트 토크 신호와 상기 고주파 어시스트 토크 신호의 합을 필터링하는 적응형 토크 필터링 수단
    을 구비하는 것인 전기식 조향 모터 제어 장치,
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