KR20080093269A - Method and electronic control unit of electric power steering apparatus for providing steering angle error distinguishable function - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래의 전동식 조향장치의 전자제어장치를 간략하게 나타낸 블럭 구성도,1 is a block diagram schematically showing an electronic control apparatus of a conventional electric steering apparatus;
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 조향각 오류 판별 기능을 제공하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.2 is a flowchart illustrating a method of providing a steering angle error determination function according to an exemplary embodiment of the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
100: 전자제어장치 104: 조향각 센서100: electronic control device 104: steering angle sensor
110: 목표 전류 연산부 120: 감산기110: target current calculator 120: subtractor
130: 전류 제어부 140: 전류 검출부130: current control unit 140: current detection unit
본 발명은 조향각 오류 판별 기능을 제공하는 전동식 조향장치의 전자제어장치 및 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 타이어 얼라이닝 토크를 이용하여 추정한 조향각과 전자제어장치에 의해 기록된 조향각을 복원 제어를 수행하기 전에 상호 비교함으로써, 잘못된 복원 제어를 방지하는 조향각 오류 판별 기능을 제공하는 전동식 조향장치의 전자제어장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electronic control apparatus and method for an electric steering apparatus providing a steering angle error discrimination function. More specifically, the electric steering apparatus which provides a steering angle error discrimination function which prevents erroneous restoration control by comparing the steering angle estimated using the tire aligning torque with the steering angle recorded by the electronic controller before performing the restoration control. The present invention relates to an electronic control apparatus and method.
통상적으로 자동차의 조향장치로는 유압 펌프의 유압을 이용한 유압식 동력 조향장치(Hydraulic Power Steering Apparatus)가 사용되고 있지만, 1990년대 이후 전기 모터를 이용한 전동식 조향장치(EPS: Electric Power Steering)가 점차 보편화하고 있다. 기존의 유압식 동력 조향장치는 동력을 보조해 주는 동력원인 유압 펌프가 엔진에 의해 구동되어 조향 휠의 회전 여부와 관계없이 항상 에너지를 소모하는 데 비해서 전동식 조향장치는 조향 휠이 회전하여 토크가 발생하면 전기 에너지로 구동되는 모터가 조향 보조 동력을 제공한다. 따라서 전동식 조향장치를 사용하는 경우 유압식 동력 조향장치에 비해 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.Typically, a hydraulic power steering device (Hydraulic Power Steering Apparatus) using the hydraulic pressure of a hydraulic pump is used as a steering device of a vehicle, but electric power steering (EPS) using an electric motor has gradually become common since the 1990s. . Conventional hydraulic power steering system uses a hydraulic pump, which is the power source to assist the power, is driven by the engine and consumes energy all the time regardless of whether the steering wheel is rotated, whereas the electric steering system generates torque when the steering wheel rotates. A motor driven by electrical energy provides steering assistance power. Therefore, when the electric steering device is used, energy efficiency can be improved compared to the hydraulic power steering device.
전동식 조향장치는 많은 기계 부품과 전자 부품들로 구성되지만, 가장 핵심적인 구성으로서는 전자제어장치(ECU: Electronic Control Unit)가 있다. 전자제어장치는 차속 센서, 토크 센서, 조향각 센서 등 외부의 각종 센서로부터 전달되는 전기적인 신호를 분석하여 운전자의 조향 의도와 자동차의 주행 상황 등을 파악하고, 구비된 각종 로직(Logic)을 이용하여 모터를 제어하는 전동식 조향장치의 핵심 장치이다.Electric steering is composed of many mechanical and electronic components, but the most important configuration is the Electronic Control Unit (ECU). The electronic controller analyzes the electric signals transmitted from various sensors such as vehicle speed sensor, torque sensor, steering angle sensor, etc. to grasp the driver's steering intention and driving situation of the car, and uses various logics provided. It is the core device of the electric steering system that controls the motor.
도 1은 종래의 전동식 조향장치의 전자제어장치를 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.1 is a block diagram schematically illustrating an electronic control apparatus of a conventional electric steering apparatus.
종래의 전동식 조향장치의 전자제어장치(100)는 목표 전류 연산부(110), 감산기(120), 전류 제어부(130) 및 전류 검출부(140)를 포함한다. 물론 전자제어장 치(100)는 전원을 공급하기 위한 배터리와 같은 전원 공급부와 고장에 의한 오작동을 차단하기 위한 릴레이 등 다른 구성요소를 더 포함할 수 있지만, 여기서는 그에 대한 설명은 생략하기로 한다.The
목표 전류 연산부(110)는 차속 센서(102), 조향각 센서(104), 토크 센서(106) 등과 연결되어 차속 센서(102)로부터 감지한 차속에 비례하는 전기 신호인 차속감지 신호를 수신하고, 조향각 센서(104)로부터 감지한 조향각에 비례하는 전기 신호인 조향각 감지 신호를 수신하며, 토크 센서(106)로부터 감지한 토크에 비례하는 전기 신호인 토크 감지 신호를 수신하면, 이를 바탕으로 모터(150)가 주행 상황 즉, 차속, 조향각, 토크에 적절한 보조 동력을 출력할 수 있도록 모터(150)로 출력할 전류의 값을 산출하여 목표 1을 전달한다. The target
감산기(120)는 목표 전류 연산부(110)로부터 목표 전류 값을 수신하고 후술할 전류 검출부(140)로부터 실제 전류 값을 수신한 후 전류 값의 차이인 차이 값을 연산하여 전류 제어부(130)로 전달한다. 전류 제어부(130)는 감산기(120)로부터 차이 값이 전달되면 차이 값만큼을 보상한 전류가 모터(150)로 출력될 수 있도록 출력되는 모터 제어 전류를 제어함으로써 모터(150)로 하여금 주행 상황 즉, 차속, 조향각, 토크에 적절한 보조 동력을 출력하도록 제어한다.The
이러한, 종래의 전동식 조향장치에서 복원 제어를 수행하는 방법은 조향각 센서(104)가 있는 경우와 없는 경우로 나누어서 설명할 수 있다.Such a method of performing restoration control in the conventional electric steering apparatus can be described by dividing the case with and without the
우선, DC CEPS와 같이 조향각 센서(104)가 없는 경우에는 조향계의 운동방정식으로부터 타이어의 얼라이닝 토크를 추정하고, 이 추정량에 비례해서 복원 제어 를 수행하게 된다. First, when there is no
반면, BLDC와 같이 조향각 센서(104)가 있는 경우에는 차량의 시동이 꺼진 상태(Ignition Off)에서 운전자의 절대 조향각을 전자제어장치에 기록한 후, 다음번의 시동 시 이값을 참조하여 절대각을 설정하고 조향각에 의한 복원 제어를 수행하였다.On the other hand, if the
그러나 엔진 오프 상태에서 운전자의 절대 조향각을 기록한 다음 운전자가 임의로 핸들을 돌리면, 다음번 시동 시 전동식 조향장치는 미리 기억된 값으로 복원 제어를 수행하므로, 현재의 조향각과 차이가 있어 문제를 야기시키고 있는 실정이다.However, if the driver's absolute steering angle is recorded after the engine is turned off, and the driver turns the steering wheel arbitrarily, the next time starting, the electric steering system performs restoration control to a previously memorized value, which is different from the current steering angle, causing problems. to be.
전술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 타이어 얼라이닝 토크를 이용하여 추정한 조향각과 전자제어장치에 의해 기록된 조향각을 복원 제어를 수행하기 전에 상호 비교함으로써, 잘못된 복원 제어를 방지하는 조향각 오류 판별 기능을 제공하는 전동식 조향장치의 전자제어장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.In order to solve the above-mentioned problems, the present invention compares the steering angle estimated by using the tire aligning torque and the steering angle recorded by the electronic controller before performing the restoration control, thereby determining a steering angle error that prevents incorrect restoration control. An object of the present invention is to provide an electronic control apparatus and method for an electric steering apparatus that provides a function.
전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 전동식 조향장치(EPS: Electric Power Steering)의 전자제어장치(ECU: Electronic Control Unit)에 있어서, 복원 제어를 위해 복원 전류를 발생하기 전에, 타이어의 얼라이닝 토크를 추정하여 연산된 복원 전류 및 조향각 정보에 의한 복원 전류를 비교하여, 상기 타이어의 얼라이닝 토크를 추정하여 연산된 복원 전류의 조향각과 상기 조향각 정보에 의한 복원 전류의 조향각이 상호 다른 경우, 상기 복원 제어를 수행하지 않는 것을 특징으로 하는 조향각 오류 판별 기능을 제공하는 전동식 조향장치의 전자제어장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention, in the Electronic Control Unit (ECU: Electronic Control Unit) of the electric power steering (EPS), the aligning of the tire before generating a restoration current for the restoration control When the steering angle of the restoration current calculated by estimating the aligning torque of the tire and the steering angle of the restoration current based on the steering angle information differ from each other by comparing the restoration current calculated by estimating torque and the restoration current by the steering angle information, the An electronic control apparatus of an electric steering apparatus providing a steering angle error discrimination function, characterized in that no restoration control is performed.
또한, 본 발명의 다른 목적에 의하면, 전동식 조향장치(EPS: Electric Power Steering)의 전자제어장치(ECU: Electronic Control Unit)에서, 복원 제어를 위해 초기 조향각의 오류를 판별하는 방법에 있어서, (a) 타이어의 얼라이닝 토크를 추정하여 연산된 복원 전류를 생성하는 단계; (b) 기 저장된 조향각 정보에 의한 복원 전류를 연산하는 단계; (c) 상기 타이어의 얼라이닝 토크를 추정하여 연산된 복원 전류 및 상기 조향각 정보에 의한 복원 전류를 상호 비교하는 단계; 및 (d) 상기 단계 (c)에서 상기 타이어의 얼라이닝 토크를 추정하여 연산된 복원 전류 및 상기 조향각 정보에 의한 복원 전류가 상이한 경우, 상기 복원 제어를 수행하지 않거나 상기 복원 제어를 위한 복원 전류를 감소시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 조향각 오류 판별 기능을 제공하는 방법을 제공한다.In addition, according to another object of the present invention, in the electronic control unit (ECU) of the electric power steering (EPS), in the method for determining the error of the initial steering angle for the restoration control, (a Estimating the aligning torque of the tire to generate a calculated restoring current; (b) calculating a restoration current based on previously stored steering angle information; (c) comparing the restoration current calculated by estimating the aligning torque of the tire and the restoration current based on the steering angle information; And (d) when the restoration current calculated by estimating the aligning torque of the tire in step (c) and the restoration current based on the steering angle information are different, the restoration control is not performed or a restoration current for the restoration control is obtained. It provides a method for providing a steering angle error determination function comprising the step of reducing.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are used as much as possible even if displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 조향각 오류 판별 기능을 제공하 는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.2 is a flowchart illustrating a method of providing a steering angle error determination function according to an exemplary embodiment of the present invention.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초기 조향각의 오류를 판별하는 방법은, 일반적인 전동식 조향장치의 전자제어장치(100)에서의 구현이 가능하다. 즉, 종래의 복원 제어 방법인 조향계의 운동방정식으로부터 타이어의 얼라이닝 토크를 추정하여 복원 제어 방향을 확인하고, 이값과 현재 기록되어 있는 조향각 정보에 의한 복원 방향을 상호 비교하여 두 방향이 일치하지 않거나, 일정 각 이상의 오차를 보이는 경우, 현재 기록되어 있는 조향각 정보에 이상이 있는 것으로 판단하여 복원 제어의 전류를 줄이거나 복원 제어를 수행하지 않는 것을 특징으로 한다.The method for determining the error of the initial steering angle according to the preferred embodiment of the present invention can be implemented in the
도 2를 이용하여 보다 상세히 설명하면, 차량의 복원 제어가 시작되면, 우선 조향계의 운동방정식으로부터 타이어의 얼라이닝 토크를 추정한다(S210).Referring to FIG. 2, when the restoration control of the vehicle starts, first, the aligning torque of the tire is estimated from the motion equation of the steering system (S210).
타이어의 얼라이닝 토크를 추정하여 복원 제어를 수행할 방향 즉, 타이어의 얼라이닝 토크를 추정하여 연산된 복원 전류가 결정되면, 현재 기록되어 있는 조향각 정보에 의한 복원 방향 즉, 조향각 정보에 의한 복원 전류를 비교한다(S220).When the restoring current calculated by estimating the aligning torque of the tire, that is, calculated by estimating the aligning torque of the tire, is determined, the restoring direction by the currently recorded steering angle information, that is, the restoring current by the steering angle information. To compare (S220).
여기서, 두 복원 전류를 비교하는 방법에 대해 보다 상세히 설명하면, 전자제어장치(100)는 1차적으로 두 복원 전류의 방향((+)인지 (-)인지)만을 비교한 후, 방향과 전류의 양을 함께 고려함으로써 방향은 같더라고 조향각의 크기가 서로 다른 경우를 대비한다.Here, the method of comparing the two restored currents in more detail, the
여기서, 운전자의 조향각 정보는 차량의 시동이 꺼진 상태(Ignition Off)에서 전자제어장치(100)에 의해 기록된다. 또한, 전자제어장치(100)는 구비된 별도의 저장 공간, 예를 들면, EEPROM 등의 메모리에 운전자의 조향각 정보를 저장한다.Here, the steering angle information of the driver is recorded by the
단계 S220에서, 타이어의 얼라이닝 토크를 추정하여 연산된 복원 전류와 조향각 정보에 의한 복원 전류를 비교한 결과, 두 복원 전류가 동일한지 판단하여(S230), 즉, 복원 제어를 수행할 방향이 동일하면 정상적인 복원 제어 전류를 발생하여 복원 제어를 수행한다(S240).In step S220, as a result of comparing the restoration current calculated by estimating the aligning torque of the tire and the restoration current based on the steering angle information, it is determined whether the two restoration currents are the same (S230), that is, the direction in which the restoration control is performed is the same. In operation S240, a restoration control is performed by generating a normal restoration control current.
한편, 단계 S220에서, 타이어의 얼라이닝 토크를 추정하여 연산된 복원 전류와 조향각 정보에 의한 복원 전류를 비교한 결과, 두 복원 전류가 상이하면, 복원 전류를 감소 시키거나 복원 전류를 0으로 만들어 복원 제어를 수행하지 않는다(S250).On the other hand, in step S220, as a result of comparing the restoration current calculated by estimating the aligning torque of the tire and the restoration current based on the steering angle information, if the two restoration currents are different, the restoration current is reduced or the restoration current is made to 0 to restore Do not perform the control (S250).
여기서, 복원 전류의 감소량은 차량의 특성에 따라 달라지며, 이는 전자제어장치(100)의 반복적인 수행으로 결정되어 저장될 수 있다.Here, the amount of reduction of the restoration current depends on the characteristics of the vehicle, which may be determined and stored by repetitive performance of the
단계 S230 또는 단계 S240을 수행한 후, 차량의 시동이 꺼지면(S260), 전자제어장치(100)는 최종적인 조향각을 저장 공간에 저장한다(S270).After the step S230 or the step S240, if the start of the vehicle is turned off (S260), the
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 종래의 전동식 조향장치의 전자제어장치에서 차량의 시동이 꺼진 직후에 측정한 조향각을 이용하여 복원 제어를 수행하는 경우, 복원 제어를 수행하기 전에 사용자에 의해 조향각이 변경된 경우 측정된 조향각과의 차이로 인해 발생하던 잘못된 복원 제어를 방지할 수 있다.As described above, according to the present invention, when the restoration control is performed using the steering angle measured immediately after the vehicle is turned off in the electronic control apparatus of the conventional electric steering apparatus, the steering angle by the user before performing the restoration control. This change prevents erroneous restoration control caused by the difference from the measured steering angle.
또한, 타이어 얼라이닝 토크를 이용하여 추정한 조향각과 전자제어장치에 의해 기록된 조향각을 복원 제어를 수행하기 전에 상호 비교함으로써, 잘못된 복원 제어를 수행하는 오류를 사전에 방지할 수 있어, 운전자들의 불만을 해결할 수 있다. In addition, by comparing the steering angle estimated by using the tire aligning torque and the steering angle recorded by the electronic control device before performing the restoration control, it is possible to prevent the error of performing an incorrect restoration control in advance, resulting in driver complaints. Can be solved.
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