KR20150043684A - Steering wheel return system and method for motor driven power steering apparatus - Google Patents

Steering wheel return system and method for motor driven power steering apparatus Download PDF

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    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/20—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of steering systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits

Abstract

The present invention relates to a motor-driven power steering apparatus of a vehicle and a control method thereof. The purpose of the present invention is to provide a system and a method for restoring the steering wheel of a motor-driven power steering apparatus, which are capable of automatically restoring the rotation angle of the steering wheel to a center position when identifying the completion of turning during a turning driving. To accomplish the purpose, provided is a system for restoring the steering wheel of a motor-driven power steering apparatus and a method for restoring the steering wheel using the same, wherein the system comprises: a steering angle sensor sensing a steering angle; a torque sensor sensing a steering wheel torque; a lane information detecting part detecting information on the lane of a road; a controller outputting a control signal to rotate the steering wheel to be restored to a center position when determining the start of the turning driving of a vehicle using information on the steering angle and the steering wheel torque sensed during the driving of the vehicle and determining the completion of the turning driving of the vehicle using the detected information on the lane after the start of the turning driving; and a steering motor controlled to be driven to rotate the steering wheel to be restored to the center position according to the control signal from the controller, wherein the turning driving of the vehicle is caused by the operation of the steering wheel.

Description

전동식 조향장치의 조향휠 복원 시스템 및 방법{STEERING WHEEL RETURN SYSTEM AND METHOD FOR MOTOR DRIVEN POWER STEERING APPARATUS}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a steering wheel restoring system and a steering wheel restoring system for an electric steering system,

본 발명은 차량의 전동식 조향장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 선회 완료시 조향휠의 회전각도를 센터위치까지 자동으로 복원시키는 전동식 조향장치의 조향휠 복원 시스템 및 방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an electric power steering apparatus and a control method thereof, and more particularly, to a steering wheel restoration system and method of an electric steering system that automatically restores a steering angle of a steering wheel to a center position upon completion of turning.

주지된 바와 같이, 자동차의 조향시에 운전자의 조타력을 저감시키기 위한 동력 보조 조향장치로는, 유압펌프에서 유압을 형성하여 조타력을 보조(assist)하는 유압식 조향장치(Hydraulic Power Steering), 전동모터의 구동토크(회전력)를 이용하여 조타력을 보조하는 전동식 조향장치(Motor Driven Power Steering, 이하 'MDPS'라 함)가 사용되고 있다.As is well known, as a power assist steering device for reducing the steering force of a driver in the steering of a vehicle, there are a hydraulic steering device (hydraulic power steering) for assisting the steering force by forming a hydraulic pressure in the hydraulic pump, Motor driven power steering (hereinafter referred to as "MDPS") is used to assist the steering force by using the driving torque (rotational force) of the motor.

이 중에서 MDPS는 전동모터가 차량의 주행조건에 따라 자동으로 제어되어 운전자 조향휠 조작에 따른 조타력 보조 기능을 수행하므로 유압식 조향장치에 비해 더욱 향상된 조타성능과 조타감을 제공한다.Among them, MDPS provides more improved steering performance and steering feeling than hydraulic steering because electric motor is controlled automatically according to driving conditions of vehicle and carries steering assist function according to driver steering wheel operation.

따라서, 최근 출시되는 차량에는 주행조건에 따라 조타력을 변화시킬 수 있는 MDPS가 널리 사용되고 있다.Therefore, MDPS, which can change the steering force according to driving conditions, is widely used in recently released vehicles.

상기 MDPS는 차속에 따라 조향휠의 조작력을 줄여주어 가볍고 신속한 조향 조작이 가능하도록 하는바, 이를 위한 기본 구성으로 조향각센서, 토크센서, 차속센서, 휠속센서, 엔진회전수센서, 요 레이트 센서 등의 센서류와 제어기(ECU), 전동모터를 포함하고, 제어기가 전동모터의 구동을 제어함에 있어서 상기한 센서들로부터 조향정보(조향각, 조향휠 토크 등)와 차량의 주행정보(차속, 휠속, 엔진회전수, 요 레이트 정보 등)를 수신한다.The MDPS reduces the steering force of the steering wheel according to the vehicle speed to enable a light and quick steering operation. The basic structure of the MDPS includes a steering angle sensor, a torque sensor, a vehicle speed sensor, a wheel speed sensor, an engine speed sensor, (Steering angle, steering wheel torque, and the like) from the sensors and driving information of the vehicle (such as vehicle speed, vehicle speed, engine rotation speed, and the like) from the sensors when the controller controls driving of the electric motor. Number, yaw rate information, etc.).

이때, 제어기는 조향정보와 주행정보에 기초하여 결정된 토크 값에 해당하는 만큼의 전류치를 튜닝된 대로 연산하여 전동모터에 공급하고, 이에 전동모터의 회전 및 회전 감속을 통해 운전자 조타력을 보조하기 위한 힘을 발생시킨다.At this time, the controller computes the current value corresponding to the torque value determined on the basis of the steering information and the traveling information as tuned, and supplies the calculated current value to the electric motor. To assist the driver's assistant force through rotation and rotation deceleration of the electric motor, Generate force.

또한 MDPS의 기구적 구성을 살펴보면, 조향휠이 결합된 조향축(steering shaft)에 일체로 결합되어 있는 웜휠(worm wheel)과, 상기 웜휠에 치합되어 결합된 웜축(worm shaft)과, 상기 웜축의 일단에 연결된 상태로 제어기(이하, 'MDPS 제어기'라 칭함)의 제어에 의해 구동하여 웜축으로 동력을 전달하는 구동모터(이하, '조향모터'라 칭함)를 포함하고, 상기 조향모터 및 이에 연결된 웜축이 조향축의 웜휠(worm wheel)을 회전시켜 조타력을 보조하게 된다.The mechanical structure of the MDPS includes a worm wheel integrally coupled to a steering shaft to which a steering wheel is coupled, a worm shaft coupled to the worm wheel, (Hereinafter, referred to as a 'steering motor') that is driven by control of a controller (hereinafter referred to as 'MDPS controller') connected to one end and transmits power to a worm shaft, The worm shaft rotates the worm wheel of the steering shaft to assist the steering force.

이러한 구성은 조향모터가 조향축에 결합된 컬럼 구동방식의 구성(C-MDPS)이며, 이 외에 조향모터가 랙 기어에 결합된 랙 구동방식의 구성(R-MDPS)도 널리 적용되고 있다. This configuration is a column drive type configuration (C-MDPS) in which the steering motor is coupled to the steering shaft, and a rack drive type configuration (R-MDPS) in which the steering motor is coupled to the rack gear is also widely used.

한편, 통상 차량의 조향장치에서는 운전자가 차량을 주행하는 동안 선회(코너링)시 조향휠을 조타하였다가 선회 완료시(선회 구간 통과 완료시)에 조향휠을 놓아주게 되면 조향휠이 일정 부분 센터위치를 향해 회전되는 복원 동작이 이루어진다.On the other hand, in a normal steering system of a vehicle, when the driver steers the steering wheel during turning (cornering) while the vehicle is traveling, when the steering wheel is released when the turning is completed A restoration operation is performed.

이때, 조향휠의 복원량이 차속 등에 따라 다르기 때문에 운전자들 간 조향휠의 복원력에 대해 느끼는 부분이 상이하여 다수의 운전자가 불만을 가지고 있는 실정이다.At this time, since the amount of restoration of the steering wheel differs depending on the vehicle speed and the like, many drivers feel dissatisfied due to differences in the restoring force between the steering wheel and the driver.

도 1은 종래기술의 문제점을 나타내는 도면으로, 선회 완료 후 조향휠이 센터위치를 향해 복원되는 상태를 보여주고 있으며, 종래의 조향장치(MDPS)에서는 코터링 구간 통과 후에도 조향휠이 센터위치까지 완전히 복원되지 않고 잔류각이 존재하는 문제점이 있다.
FIG. 1 shows a state of the conventional art in which the steering wheel is restored to the center position after the completion of turning, and in the conventional steering system (MDPS), even after passing through the catering section, There is a problem that the residual angle is not restored.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로서, 선회 주행이 이루어지는 상황에서 선회 완료를 확인하여 조향휠의 회전각도를 자동으로 센터위치까지 복원(잔류각 제거)시킬 수 있는 전동식 조향장치의 조향휠 복원 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide an electric steering system capable of restoring the rotation angle of the steering wheel to the center position And an object of the present invention is to provide a steering wheel restoration system and method of a device.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 조향각을 검출하는 조향각센서; 조향휠 토크를 검출하는 토크센서; 도로의 차선 정보를 검출하는 차선정보 검출부; 차량 주행 동안 상기 검출되는 조향각 및 조향휠 토크 정보로부터 조향휠 조작에 의한 차량의 선회 주행이 시작됨을 판단하고, 선회 주행 시작 후 상기 검출되는 차선 정보로부터 차량의 선회 주행이 완료됨을 판단하여 조향휠을 센터위치로 복원 회전시키기 위한 제어신호를 출력하는 제어기; 및 상기 제어기의 제어신호에 따라 조향휠을 센터위치로 복원 회전시키도록 구동 제어되는 조향모터를 포함하는 전동식 조향장치의 조향휠 복원 시스템을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a steering angle sensor for detecting a steering angle; A torque sensor for detecting a steering wheel torque; A lane information detecting unit for detecting lane information of a road; Determining whether or not turning of the vehicle by steering wheel operation is started from the detected steering angle and steering wheel torque information during vehicle running, determining that turning of the vehicle is completed from the detected lane information after the start of turning, A controller for outputting a control signal for restoring and rotating to a center position; And a steering motor driven and controlled to restore and rotate the steering wheel to a center position in accordance with the control signal of the controller.

그리고, 본 발명은 차량 주행 동안 센서에 의해 검출되는 조향각 및 조향휠 토크 정보로부터 조향휠 조작에 의한 차량의 선회 주행이 시작됨을 판단하는 단계; 선회 주행 시작 후 차선정보 검출부에 의해 검출되는 도로의 차선 정보로부터 차량의 선회 주행이 완료되는지를 판단하는 단계; 및 차량의 선회 주행이 완료되면 조향휠을 센터위치로 복원 회전시키도록 조향모터를 구동시키는 단계;를 포함하는 전동식 조향장치의 조향휠 복원 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a method for controlling a vehicle, comprising: determining that turning of a vehicle by steering wheel operation is started from a steering angle and steering wheel torque information detected by a sensor during a vehicle running; Determining whether or not turning travel of the vehicle is completed from the lane information of the road detected by the lane information detecting unit after the start of turning traveling; And driving the steering motor to restore and rotate the steering wheel to a center position when the turning operation of the vehicle is completed. The present invention also provides a steering wheel restoring method for an electric steering system.

여기서, 상기 검출된 조향각과 조향휠 토크가 정해진 각각의 기준값 이상일 경우 운전자 선회 조타 입력에 의한 차량의 선회 주행이 시작된 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.Herein, when the detected steering angle and steering wheel torque are equal to or greater than predetermined reference values, it is determined that the vehicle is turning by the driver's turning steering input.

또한 상기 검출된 차선 정보로부터 차량 전방에 위치한 차선을 인식하고, 차량으로부터 전방 차선까지의 거리를 연산하여 상기 연산된 거리가 정해진 기준거리 이상이 될 경우 차량의 선회 주행이 완료된 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.And recognizes a lane located in front of the vehicle from the detected lane information, calculates a distance from the vehicle to the front lane, and determines that the vehicle has been turned when the calculated distance is equal to or greater than a predetermined reference distance do.

또한 상기 차선정보 검출부는 차량이 주행하는 도로를 촬영하는 카메라이고, 제어기가 상기 카메라에 의해 촬영된 영상으로부터 차선 정보를 취득하는 것을 특징으로 한다.The lane information detecting unit is a camera for photographing a road on which a vehicle runs, and the controller acquires lane information from an image photographed by the camera.

또한 조향휠의 센터위치 각도를 목표 조향각으로 하고 조향각센서의 조향각 신호를 피드백 신호로 하여 조향모터에 대한 PID 제어를 수행하는 것을 특징으로 한다.
The center position angle of the steering wheel is set as the target steering angle, and the steering angle signal of the steering angle sensor is used as the feedback signal to perform the PID control on the steering motor.

이로써 상기한 과제 해결 수단에 따르면, 선회 구간에 진입한 후 선회 완료를 확인하면 조향모터를 구동 제어하여 조향휠을 자동으로 센터위치까지 복원 회전시키도록 구성됨으로써 종래의 잔류각 문제를 해소할 수 있게 된다.
According to the above-mentioned problem solving means, when the turning completion is confirmed after entering the turning section, the steering wheel is automatically controlled to rotate and rotate to the center position by controlling the steering motor so as to solve the conventional problems do.

도 1은 종래기술의 문제점을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 조향휠 복원 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 조향휠 복원 과정을 나타내는 순서도이다.
도 4는 본 발명에서 조향휠 복원을 위한 조향각 피드백 제어를 수행하는 제어블록도이다.
도 5는 차량이 선회 주행을 하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명에서 차량의 선회 주행 동안 차선 인식 거리의 변화를 나타내는 도면이다.1 is a diagram showing a problem of the prior art.
2 is a block diagram illustrating the configuration of a steering wheel restoration system according to the present invention.
3 is a flowchart illustrating a steering wheel restoration process according to the present invention.
4 is a control block diagram for performing steering angle feedback control for steering wheel restoration in the present invention.
Fig. 5 is a diagram showing a state in which the vehicle is turning. Fig.
6 is a diagram showing a change in lane recognition distance during turning of a vehicle in the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains.

도 2은 실시예에 따른 조향휠 복원 시스템의 구성을 나타내는 블록도이고, 도 3은 실시예에 따른 조향휠 복원 과정을 나타내는 순서도이며, 도 4는 조향휠 복원을 위한 피드백 제어를 수행하는 제어블록도이다.FIG. 2 is a block diagram illustrating a steering wheel restoration system according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a flowchart illustrating a steering wheel restoration process according to an embodiment of the present invention. .

실시예에 따른 조향휠 복원 시스템은, 조향각을 검출하는 조향각센서(11); 조향휠 토크를 검출하는 토크센서(12); 도로의 차선 정보를 검출하는 차선정보 검출부(14); 차량 주행 동안 상기 검출되는 조향각 및 조향휠 토크 정보로부터 조향휠 조작에 의한 차량의 선회 주행이 시작됨을 판단하고, 선회 주행 시작 후 상기 검출되는 차선 정보로부터 차량의 선회 주행이 완료됨을 판단하여 조향휠을 센터위치로 복원 회전시키기 위한 제어신호를 출력하는 제어기(20); 및 상기 제어기(20)의 제어신호에 따라 조향휠을 센터위치로 복원 회전시키도록 구동 제어되는 조향모터(30)를 포함한다.The steering wheel restoration system according to the embodiment includes a steering angle sensor 11 for detecting a steering angle; A torque sensor 12 for detecting the steering wheel torque; A lane information detecting unit (14) for detecting lane information of a road; Determining whether or not turning of the vehicle by steering wheel operation is started from the detected steering angle and steering wheel torque information during vehicle running, determining that turning of the vehicle is completed from the detected lane information after the start of turning, A controller (20) for outputting a control signal for restoring and rotating to a center position; And a steering motor (30) driven and controlled to restore and rotate the steering wheel to a center position in accordance with a control signal of the controller (20).

공지의 전동식 조향장치(MDPS)는 조향각센서(11), 토크센서(12)(또는 토크 및 각 센서(TAS, Torque & Angle Sensor)) 등을 통해 검출되는 조향각, 조향휠 토크, 조향각속도 등의 조향정보와, 차속센서(미도시), 휠속센서(미도시), 엔진회전수센서(미도시), 요 레이트 센서(미도시) 등을 통해 검출되는 차속, 휠속, 엔진회전수, 요 레이트 정보 등의 차량 주행정보를 제어기(20)가 수신하고, 조향정보와 차량 주행정보에 따라 결정된 토크 값에 상응하는 전류 제어를 통하여 조향모터(30)의 구동을 제어함으로써 조타력을 보조하기 위한 힘(토크)을 발생시킨다. A known electric power steering system (MDPS) includes a steering angle sensor, a steering wheel torque sensor, and a steering angle sensor, which are detected through a steering angle sensor 11, a torque sensor 12 (or a torque and angle sensor The vehicle speed, the vehicle speed, the engine speed, and the yaw rate information detected through the steering information and a vehicle speed sensor (not shown), a wheel speed sensor (not shown), an engine speed sensor (not shown) The controller 20 controls the driving of the steering motor 30 through the current control corresponding to the steering information and the torque value determined according to the vehicle running information to generate a force for assisting the steering force Torque).

이러한 MDPS 구성에서 조향휠 복원 시스템은 차량이 주행하는 도로의 차선(lane) 정보를 검출하는 차선정보 검출부(13)를 포함하여 구성되며, 여기서 차선 정보는 차량이 주행하고 있는 도로에서 중앙선을 포함하여 도로의 각 차로를 구분하고 있는 차선에 대한 정보이고, 특히 차량 전방의 차선 정보를 포함하는 것이다.In this MDPS configuration, the steering wheel restoration system includes a lane information detecting unit 13 for detecting lane information of a road on which the vehicle is traveling, wherein the lane information includes a center line on the road on which the vehicle is traveling Is information on lanes dividing each lane on the road, and particularly includes lane information in front of the lane.

상기 차선정보 검출부(13)는 차량에 장착된 카메라가 될 수 있으며, 상기 차선 정보는 카메라에 의해 촬영되는 영상정보로부터 취득될 수 있다.The lane information detecting unit 13 may be a camera mounted on a vehicle, and the lane information may be acquired from image information photographed by a camera.

실시예에서 차선정보 검출부(13)는 차량에 구성되어 있는 차선유지 지원시스템(Lane Keeping Assist/Support System, LKAS)의 카메라가 될 수 있다.In the embodiment, the lane information detecting unit 13 may be a camera of a Lane Keeping Assist / Support System (LKAS) configured in the vehicle.

즉, 실시예에서 제어기(20)는 카메라(13)에 의해 촬영된 영상정보를 전달받아 영상정보로부터 차선을 인식하며, 특히 자기 차량에서 전방에 위치한 차선까지의 직선 거리(이하, '차선 인식 거리'라 칭함)(도 5 참조)를 취득하게 된다.That is, in the embodiment, the controller 20 receives the image information photographed by the camera 13 and recognizes the lane from the image information. In particular, the controller 20 calculates the straight line distance from the lane to the front lane (Refer to FIG. 5).

또한 조향휠 복원 시스템에서 제어기(MDPS 제어기)(20)는 조향각센서(11)와 토크센서(12)(또는 토크 및 각 센서(TAS))를 통해 검출되는 조향각 및 조향휠 토크로부터 차량이 선회 주행함을 판단하고, 이후 차선정보 검출부(13)를 통해 취득된 차선 인식 거리로부터 선회 완료(선회 구간 통과 완료)를 확인하게 될 경우, 조향모터(30)의 구동을 제어하여 조향휠을 센터위치까지 복원 회전시킨다.In addition, in the steering wheel restoration system, the controller (MDPS controller) 20 determines whether the vehicle is turning from the steering angle detected from the steering angle sensor 11 and the torque sensor 12 (or the torque and angle sensor TAS) And when the turning completion is confirmed from the lane recognition distance obtained through the lane information detecting unit 13 (completion of the turnaround section passage), the steering motor 30 is driven to control the steering wheel to the center position Rotate and rotate.

도 3을 참조하여 설명하면, 먼저 차량 주행 동안 제어기(20)가 센서 검출 정보로부터 운전자 선회 조타 입력을 감지하는 경우 차량의 선회 주행이 시작된 것으로 판단한다.Referring to FIG. 3, when the controller 20 detects the driver's turning steering input from the sensor detection information during the vehicle running, it is determined that the vehicle has started turning.

MDPS의 설계시 운전자가 통상적으로 자연스럽게 조향할 수 있는 기준 조향휠 토크값이 설정되어 있으며, 이러한 기준 조향휠 토크값 이상의 조향휠 토크가 입력됨과 동시에 일정값 이상의 조향각이 입력될 경우 조향휠을 통한 운전자의 선회 조타 입력이 이루어진 것으로 판단한다.In the design of the MDPS, the reference steering wheel torque value, which the driver can normally naturally steer, is set. When the steering wheel torque over the reference steering wheel torque value is inputted and at the same time a steering angle over a certain value is input, It is determined that the turning steering input of the steering wheel has been performed.

운전자가 선회 주행을 위해 일정 각도 및 토크 이상으로 조향휠을 회전시키면, 센서(11,12)를 통해 제어기(20)가 선회 조타 입력이 이루어짐을 판단하도록 하는 것이며, 이를 위해 선회 조타 입력을 판단하기 위한 기준값, 즉 기준각도와 기준토크가 제어기에 미리 설정된다.When the driver turns the steering wheel more than a predetermined angle and torque for turning, the controller 20 determines that the steering wheel input is made through the sensors 11 and 12. For this purpose, The reference angle, and the reference torque are set in advance in the controller.

이로써 제어기(20)는 조향각센서(11) 및 토크센서(12)에 의해 검출되는 조향각 및 조향휠 토크가 기준각도 및 기준토크 이상일 경우 운전자 선회 조타 입력이 이루어지고 차량의 선회 주행이 시작된 것으로 판단할 수 있게 된다. When the steering angle and the steering wheel torque detected by the steering angle sensor 11 and the torque sensor 12 are equal to or greater than the reference angle and the reference torque, the controller 20 determines that the driver's turning steering input is made and the vehicle is turning .

상기와 같이 선회 조타 입력이 감지되면, 제어기(20)는 차선정보 검출부(13)로부터 수신되는 차선 정보를 통해 차선을 인식하며, 이어 차량과 전방에 위치해 있는 차선까지의 직선 거리(차선 인식 거리)(Lt)를 연산한다.When the turning steering input is detected as described above, the controller 20 recognizes the lane through the lane information received from the lane information detecting unit 13, and then calculates the straight line distance (lane recognition distance) from the vehicle to the front lane, (Lt).

이때, 제어기(20)는 카메라에 의해 촬영된 영상으로부터 차선을 인식하여 차선 인식 거리를 연산하게 된다. At this time, the controller 20 recognizes the lane from the image photographed by the camera and calculates the lane recognition distance.

이어 차선 인식 거리(Lt)가 기준거리(α)보다 작은 값이면 차량이 현재 선회 구간을 지나고 있는 것으로 판단하고(차량 선회 중), 차선 인식 거리가 기준거리 이상이 되면 차량이 선회 구간을 통과하여 벗어난 선회 완료 상태로 판단한다.If the lane recognizing distance Lt is smaller than the reference distance alpha, it is determined that the vehicle is passing the current turnaround section (during vehicle turning). If the lane recognizing distance is equal to or longer than the reference distance, It is judged that the turning has been completed.

여기서, 상기 기준거리는 선회 완료 판단을 위해 제어기에 미리 설정되는 기준값이다.Here, the reference distance is a reference value preset in the controller for turning completion determination.

도 5는 차량이 선회 주행을 하는 상태를 나타내는 도면이며, 이에 나타낸 바와 같이 차선 인식 거리(Lt)는 차량 앞부분에서부터 그 전방에 위치한 차선까지의 직선 거리이다. 5 is a diagram showing a state in which the vehicle is making a turn. As shown in FIG. 5, the lane recognition distance Lt is a straight line distance from a front portion of the vehicle to a lane located in front of the vehicle.

이러한 차선 인식 거리(Lt)는 선회 구간에 진입(운전자 선회 조타 입력으로부터 판단함)한 시점부터 선회 주행을 하는 동안 점점 커지게 되는데, 이는 도 6에 나타낸 바와 같다.The lane recognizing distance Lt becomes gradually larger during the turn traveling from the time of entering the turning section (judged from the driver turning steering input), as shown in Fig.

도 6을 참조하면, 운전자 선회 조타 입력으로부터 차량 선회 주행을 인식한 뒤 선회 주행 동안 차선 인식 거리(Lt)는 최초 측정 거리에서 점차 커지게 되고, 선회 구간 통과 후 직선 구간에 진입하면 차선 인식 거리는 무한대 값이 된다.6, the lane recognition distance Lt during the turning travel after recognizing the vehicle turning travel from the driver turning steering input is gradually increased at the initial measurement distance, and when entering the straight section after passing through the turning section, the lane recognition distance is infinite Lt; / RTI >

이 과정에서 차선 인식 거리(Lt)가 미리 설정된 기준거리(α) 이상이 되면 차량의 선회 완료가 이루어진 것으로 판단할 수 있고, 이때부터 제어기(20)는 조향모터(30)의 구동을 제어하여 조향휠이 자동으로 센터위치까지 복원 회전되도록 한다.If the lane recognition distance Lt is equal to or greater than the preset reference distance alpha, it can be determined that the vehicle has been turned over. At this time, the controller 20 controls the driving of the steering motor 30, Allow the wheel to automatically rotate back to the center position.

이때, 조향모터(30)의 구동 제어는 통상의 제어 방식, 즉 PWM 방식의 인버터 제어를 통해 조향모터에 인가되는 전류를 제어하는 방식(또는 전압 제어)으로 이루어질 수 있다.At this time, the driving control of the steering motor 30 may be performed by a normal control method, that is, a method of controlling the current applied to the steering motor through the PWM inverter control (or voltage control).

또한 조향휠 복원을 위한 조향각 피드백 제어가 이루어지도록 함이 바람직한데, 센터위치로 조향휠을 복원 회전시키기 위해 도 4에 나타낸 바와 같이 센터위치의 조향휠 각도를 목표 조향각(0deg)으로 하고 조향각센서(11)에 의해 검출되는 조향각 신호(잔류각)를 피드백 신호로 하여 제어기(20)가 조향모터(30)에 대한 PID 제어를 수행하도록 구성될 수 있다.In order to restore and rotate the steering wheel to the center position, the steering wheel angle at the center position is set as the target steering angle (0 deg), and the steering angle sensor The controller 20 may be configured to perform the PID control on the steering motor 30 using the steering angle signal (residual angle) detected by the steering angle sensor 11 as the feedback signal.

이와 같이 하여, 본 발명에 따른 조향휠 복원 시스템에 따르면, 선회 구간에 진입한 후 선회 완료를 확인하면 조향모터를 구동 제어하여 조향휠을 자동으로 센터위치까지 복원 회전시키도록 구성됨으로써 종래의 잔류각 문제를 해소할 수 있게 된다. In this way, according to the steering wheel restoration system of the present invention, when the turning completion is confirmed after entering the turning section, the steering wheel is automatically controlled to rotate and rotate to the center position, The problem can be solved.

이상으로 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였는바, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것이 아니며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당 업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the scope of the present invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. Forms are also included within the scope of the present invention.

11 : 조향각센서
12 : 토크센서
13 : 차선정보 검출부
20 ; 제어기
30 : 조향모터11: Steering angle sensor
12: Torque sensor
13: lane information detecting section
20; Controller
30: Steering motor

Claims (9)

조향각을 검출하는 조향각센서;
조향휠 토크를 검출하는 토크센서;
도로의 차선 정보를 검출하는 차선정보 검출부;
차량 주행 동안 상기 검출되는 조향각 및 조향휠 토크 정보로부터 조향휠 조작에 의한 차량의 선회 주행이 시작됨을 판단하고, 선회 주행 시작 후 상기 검출되는 차선 정보로부터 차량의 선회 주행이 완료됨을 판단하여 조향휠을 센터위치로 복원 회전시키기 위한 제어신호를 출력하는 제어기; 및
상기 제어기의 제어신호에 따라 조향휠을 센터위치로 복원 회전시키도록 구동 제어되는 조향모터;
를 포함하는 전동식 조향장치의 조향휠 복원 시스템.
A steering angle sensor for detecting a steering angle;
A torque sensor for detecting a steering wheel torque;
A lane information detecting unit for detecting lane information of a road;
Determining whether or not turning of the vehicle by steering wheel operation is started from the detected steering angle and steering wheel torque information during the vehicle running, determining that turning of the vehicle is completed from the detected lane information after the turning travel starts, A controller for outputting a control signal for restoring and rotating to a center position; And
A steering motor driven and controlled to restore and rotate the steering wheel to a center position according to a control signal of the controller;
Wherein the steering wheel restoring system includes a steering wheel restoring system.
청구항 1에 있어서,
상기 제어기는 검출된 조향각과 조향휠 토크가 정해진 각각의 기준값 이상일 경우 운전자 선회 조타 입력에 의한 차량의 선회 주행이 시작된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 전동식 조향장치의 조향휠 복원 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the controller determines that turning of the vehicle by the driver turning steering input is started when the detected steering angle and steering wheel torque are equal to or greater than predetermined reference values.
청구항 1에 있어서,
상기 제어기는 검출된 차선 정보로부터 차량 전방에 위치한 차선을 인식하고, 차량으로부터 전방 차선까지의 거리를 연산하여 상기 연산된 거리가 정해진 기준거리 이상이 될 경우 차량의 선회 주행이 완료된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 전동식 조향장치의 조향휠 복원 시스템.
The method according to claim 1,
The controller recognizes the lane located in front of the vehicle from the detected lane information and calculates the distance from the vehicle to the front lane so as to determine that the vehicle has been turned when the calculated distance is equal to or greater than a predetermined reference distance Of the steering wheel.
청구항 1에 있어서,
상기 차선정보 검출부는 차량이 주행하는 도로를 촬영하는 카메라이고, 상기 제어기는 카메라에 의해 촬영된 영상으로부터 차선 정보를 취득하는 것을 특징으로 하는 전동식 조향장치의 조향휠 복원 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the lane information detecting unit is a camera for photographing a road on which a vehicle runs, and the controller acquires lane information from an image photographed by a camera.
차량 주행 동안 센서에 의해 검출되는 조향각 및 조향휠 토크 정보로부터 조향휠 조작에 의한 차량의 선회 주행이 시작됨을 판단하는 단계;
선회 주행 시작 후 차선정보 검출부에 의해 검출되는 도로의 차선 정보로부터 차량의 선회 주행이 완료되는지를 판단하는 단계; 및
차량의 선회 주행이 완료되면 조향휠을 센터위치로 복원 회전시키도록 조향모터를 구동시키는 단계;
를 포함하는 전동식 조향장치의 조향휠 복원 방법.
Determining that turning of the vehicle by the steering wheel operation is started from the steering angle and the steering wheel torque information detected by the sensor during the vehicle running;
Determining whether or not turning travel of the vehicle is completed from the lane information of the road detected by the lane information detecting unit after the start of turning traveling; And
Driving the steering motor to restore and rotate the steering wheel to the center position when the turning operation of the vehicle is completed;
Wherein the steering wheel restoring method comprises the steps of:
청구항 5에 있어서,
상기 검출된 조향각과 조향휠 토크가 정해진 각각의 기준값 이상일 경우 운전자 선회 조타 입력에 의한 차량의 선회 주행이 시작된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 전동식 조향장치의 조향휠 복원 방법.
The method of claim 5,
And when the detected steering angle and steering wheel torque are equal to or greater than predetermined reference values, it is determined that the vehicle is turning by the driver's turning steering input.
청구항 5에 있어서,
상기 검출된 차선 정보로부터 차량 전방에 위치한 차선을 인식하고, 차량으로부터 전방 차선까지의 거리를 연산하여 상기 연산된 거리가 정해진 기준거리 이상이 될 경우 차량의 선회 주행이 완료된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 전동식 조향장치의 조향휠 복원 방법.
The method of claim 5,
Recognizes a lane located in front of the vehicle from the detected lane information, calculates a distance from the vehicle to the front lane, and determines that the vehicle is turning when the calculated distance is equal to or greater than a predetermined reference distance A method of restoring a steering wheel of an electric steering system.
청구항 5에 있어서,
상기 차선정보 검출부는 차량이 주행하는 도로를 촬영하는 카메라이고, 카메라에 의해 촬영된 영상으로부터 차선 정보를 취득하는 것을 특징으로 하는 전동식 조향장치의 조향휠 복원 방법.
The method of claim 5,
Wherein the lane information detecting unit is a camera for photographing a road on which a vehicle runs, and acquires lane information from an image photographed by a camera.
청구항 5에 있어서,
조향휠의 센터위치 각도를 목표 조향각으로 하고 조향각센서의 조향각 신호를 피드백 신호로 하여 조향모터에 대한 PID 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 전동식 조향장치의 조향휠 복원 방법.



The method of claim 5,
Wherein the PID control of the steering wheel is performed by using the center position angle of the steering wheel as the target steering angle and the steering angle signal of the steering angle sensor as the feedback signal.



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