KR20180007061A - Motor driven power steering system control method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전동식 조향 장치의 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전동식 조향 장치의 랙앤드스톱 로직에서 끝단 학습이 완료된 후 휠 얼라인먼트가 틀어진 경우 차량의 중립 주행시 틀어진 조향각 또는 모터각에 기초하여 실시간으로 휠 얼라인먼트의 틀어짐을 보정하여 끝단 조타 소음 및 이질감을 개선하고 끝단 조향감을 유지할 수 있도록 하는 전동식 조향 장치의 제어 방법에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a control method of an electric steering apparatus, and more particularly, to a control method of an electric steering apparatus in real time based on a steered steering angle or a motor angle at the time of neutral running of the vehicle when the wheel alignment is broken after the end learning is completed in the rack and stop logic of the electric- The present invention relates to a control method for an electric steering apparatus that corrects a deviation of a wheel alignment to improve end steering noises and a sense of heterogeneity and maintains a steering end feeling.
일반적으로, 자동차의 조타(또는 조향)시에 운전자의 조타력을 저감시키기 위한 동력 보조 조향장치로는, 유압펌프에서 유압을 형성하여 조타력을 보조(assist)하는 유압식 조향장치(Hydraulic Power Steering System), 및 전동모터의 구동토크를 이용하여 조타력을 보조하는 전동식 조향장치(Motor Driven Power Steering System)가 사용되고 있다. 2. Description of the Related Art Generally, a power assist steering apparatus for reducing a driver's steering force at the time of steering (or steering) a vehicle includes a hydraulic power steering system ), And an electric motor-driven steering system that assists the steering force by using the driving torque of the electric motor.
이러한 전동식 조향 장치에는 운전자의 끝단 조타시 발생되는 충격량을 감소시키는 랙앤드스톱(RackEndStop) 또는 소프트앤드락(SoftEndLock) 로직이 채용된다. Such an electric steering apparatus employs a rack and stop (Rack EndStop) or SoftEndLock logic which reduces the amount of impact generated when the driver steers the vehicle.
이와 같은 랙앤드스톱(소프트앤드락) 로직에서는, 조타각(또는 조향각)의 일 측 끝단(즉, 좌측 끝단이나 우측 끝단)으로 조타하였다가 주행 후 다시 주행 방향의 끝단(즉, 우측 끝단이나 좌측 끝단)으로 조타 시 타이어 또는 기구적 탄성특성(즉, 이미 끝단으로 비틀어진 상태에서 역 조타 후 재 끝단 조타 시 끝단으로 비틀어진 상태로 다시 돌아가려는 관성특성)에 따른 조타 소음과 충격 및 이질감이 발생하는 문제를 해결하기 위해 끝단각 학습 후 끝단 조타시 랙위치, 속도에 따른 출력을 제한하여 조타 소음 및 이질감을 개선하고 있다. In such a rack and stop (soft and lock) logic, steering is performed at one end (that is, the left end or the right end) of the steering angle (or the steering angle) and then the end of the running direction Steering noise and shock and heterogeneity due to the tire's elastic characteristics (ie, the inertia characteristic that is already twisted to the end and then tilted back to the end when the tail end is steered after the reverse steering) In order to solve the problem, the steering noise and the feeling of heterogeneity are improved by limiting the output according to the rack position and the speed at the end steering after each learning at the end.
그러나, 차량의 휠 얼라인먼트(Wheel-Alignment)가 틀어진 경우 틀어진 끝단 양만큼 출력을 저감하기 위한 위치가 최적화되지 못하여 조타 소음 및 이질감이 발생하는 문제점이 있다. However, when the wheel alignment of the vehicle is wrong, the position for reducing the output by the amount of the wrong end is not optimized, thereby generating steering noise and a sense of heterogeneity.
즉, 차량의 휠 얼라인먼트가 우측으로 틀어졌을 경우, 운전자가 좌측으로 끝단 조타를 하게 되면 끝단으로 설정된 끝단 제어위치에 도달하기 전에 끝단을 치게 되어 랙앤드스톱 로직이 동작을 하지 않아 끝단 충격 및 소음이 발생하게 되고, 우측으로 끝단 조타를 할 경우 끝단까지 가기도 전에 너무 빨리 출력을 제한하여 이질감 및 끝단 조타후 주행시 조향각이 더 돌아가는 문제점이 발생할 수 있다. In other words, when the wheel alignment of the vehicle is turned to the right, if the driver steers to the left side, the end is hit before reaching the end control position set as the end, so that the rack and stop logic does not operate, If the right side steering is performed, the output is restricted too soon before the vehicle reaches the end, so that there is a problem that the steering angle is further changed when the vehicle is driven after the unevenness and the end steering.
본 발명의 배경기술은 대한민국 특허등록번호 제10-0247334호(1999.12.10. 등록, 전동 동력조향장치)에 개시되어 있다. BACKGROUND ART [0002] The background art of the present invention is disclosed in Korean Patent Registration No. 10-0247334 (Registered Electric Power Steering Device, Dec. 10, 1999).
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 전동식 조향 장치의 랙앤드스롭 로직에서 끝단 학습이 완료된 후 휠 얼라인먼트가 틀어진 경우 차량의 중립 주행시 틀어진 조향각 또는 모터각에 기초하여 실시간으로 휠 얼라인먼트의 틀어짐을 보정하여 끝단 조타 소음 및 이질감을 개선하고 끝단 조향감을 유지할 수 있도록 하는 전동식 조향 장치의 제어 방법을 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a steering angle control apparatus and a steering angle control method, So as to correct the deviation of the wheel alignment in real time, thereby improving end steering noises and heterogeneity, and maintaining the end steering feeling.
본 발명의 일 측면에 따른 전동식 조향 장치의 제어 방법은, 제어기가 차량의 중립 주행상태를 판단하는 단계; 제어기가 중립 주행상태에서 조향각의 틀어진 양을 검출하는 단계; 제어기가 조향각의 틀어진 양에 대응하는 랙바의 틀어짐 보상값을 산출하는 단계; 및 제어기가 랙바 위치에 랙바의 틀어짐 보상값을 반영하여 출력토크를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a control method of an electric power steering apparatus including: a controller determining a neutral traveling state of a vehicle; The controller detecting a misfit amount of the steering angle in the neutral running state; Calculating a deflection compensation value of the rack bar corresponding to the defective amount of the steering angle; And controlling the output torque by reflecting the compensation value of the rack bar to the rack bar position by the controller.
본 발명에서 중립 주행상태를 판단하는 단계는, 제어기가 차속센서로부터 차량이 주행 중인지 판단하는 단계; 제어기가 차량이 주행 중인 경우, 요레이트값이 좌우 설정 요레이트 이내인지 판단하는 단계; 및 제어기가 컬럼 토크값이 설정토크 이하인지 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the step of determining the neutral running state may include: determining whether the vehicle is traveling from the vehicle speed sensor; Determining whether the yaw rate is within a left or right yaw rate when the vehicle is traveling; And a step of the controller determining whether the column torque value is equal to or lower than a set torque.
본 발명에서, 제어기가 요레이트값과 컬럼 토크값을 판단하는 단계는, 설정시간 이상 입력되는 값으로 판단하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the step of judging the yaw rate value and the column torque value by the controller is characterized by judging that the value is inputted over the set time.
본 발명에서 출력토크를 제어하는 단계는, 제어기가 끝단홀딩 주행을 판단하는 단계; 끝단홀딩 주행의 판단 결과에 따라, 제어기가 댐핑 부스트게인 적용모드를 온 또는 오프 시키는 단계; 제어기가 댐핑 부스트게인 적용모드의 온 또는 오프에 따라 출력되는 값과 댐핑출력값 검출부에서 출력된 값을 곱셈 연산하여 댐핑 보정값으로 출력하는 단계; 및 댐핑 보정값을 반영하여, 제어기가 랙앤드스톱 제어구간에서 모터의 출력토크를 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the step of controlling the output torque includes the steps of: determining that the controller is in the end holding state; Turning the damping boost gain application mode on or off according to a determination result of the end holding travel; Multiplying a value output by the controller according to on or off of the damping boost gain applying mode by a value output from the damping output value detecting unit and outputting as a damping correction value; And controlling the output torque of the motor in the rack and stop control section by reflecting the damping correction value.
본 발명에 있어서, 끝단홀딩 주행은, 운전자가 조향휠을 어느 일 측 방향으로 풀턴(Full Turn) 조작하는 주행인 것을 특징으로 한다. In the present invention, the end holding traveling is a traveling operation in which the driver performs a full turn operation of the steering wheel in either one direction.
본 발명에 있어서, 제어기는, 차속, 랙바 위치, 및 랙바의 최대 위치를 학습하는 학습부에서 학습되어 출력되는 랙바 위치 중 적어도 하나 이상의 정보에 기초하여 끝단홀딩 주행을 판단하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the controller is characterized in that the end holding travel is determined based on at least one or more pieces of information of a rack bar that is learned and output from a learning unit that learns a vehicle speed, a rack bar position, and a maximum position of the rack bar.
본 발명에 있어서, 제어기는, 끝단홀딩 조타 후 주행하는 경우, 댐핑 부스트게인 적용모드를 온 시킨 후, 조향각 및 랙바의 초기위치, 조타속도 중 적어도 하나 이상을 고려하여 산출된 댐핑 부스트게인 값을 출력하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, when driving after the end holding steering, the controller turns on the damping boost gain application mode and then outputs the damping boost gain value calculated in consideration of at least one of the steering angle, the initial position of the rack bar, .
본 발명에 있어서, 제어기는, 끝단홀딩 조타 주행을 하지 않은 경우, 댐핑 부스트게인 적용모드를 오프 시킨 후, 댐핑 부스트게인 값으로 '1'을 출력하여, 실질적으로는 댐핑 부스트게인 값을 미적용 하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, when the end holding steering run is not performed, the controller turns off the damping boost gain application mode and then outputs '1' as the damping boost gain value, thereby practically not using the damping boost gain value .
본 발명에서 출력토크를 제어하는 단계는, 제어기가 노면의 마찰 상태를 판단하는 단계; 판단에 따라 노면이 고 마찰 모드인 경우, 제어기가 출력제한을 오프시키는 단계; 판단에 따라 노면이 중 마찰 모드인 경우, 제어기가 기 설정된 랙앤드스톱 기능에 따라 출력되는 기존 출력제한값을 적용시키는 단계; 및 판단에 따라 노면이 저 마찰 모드인 경우, 제어기가 추가 출력제한값을 적용시키는 단계;를 포함하여 랙앤드스톱 제어구간에서 모터의 출력토크를 제어하는 것을 특징으로 한다. The step of controlling the output torque in the present invention includes the steps of: the controller determining the friction state of the road surface; If the road surface is in the high friction mode, the controller turns off the output restriction; Applying the existing output limit value outputted by the controller according to the preset rack-and-stop function when the road surface is in the friction mode according to the judgment; And controlling the output torque of the motor in the rack and stop control section, when the road surface is in the low friction mode according to the determination.
본 발명에 있어서, 제어기는, 랙바 위치, 랙바 속도, 랙바의 최대 위치를 학습하는 학습부에서 학습되어 출력되는 랙바 위치, 및 출력제어값 검출부에서 기존의 방식에 따라 랙앤드스톱 기능이 적용 출력되는 출력제어값 중 적어도 하나 이상의 정보에 기초하여 현재 주행 중인 노면의 마찰을 검출하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the controller is configured such that the rack-and-wait function is applied and output according to a conventional method in the rack-bar position, the rack-bar speed, the rack-bar position learned and output from the learning unit that learns the maximum position of the rack- And the output control value, based on at least one of the output control value and the output control value.
본 발명에 있어서, 상기 제어기는, 학습부를 통해 끝단 랙바 위치를 학습한 후, ⓐ(끝단각-β)지점에서 랙 속도 및 랙 추력에 따른 임계값(Threshold값)에 따라 고, 중, 저 마찰 모드를 판단하고, ⓑ(끝단각-γ)지점에서 추가로 랙 추력에 따른 고, 중, 저 마찰 모드를 재 판단하여, ⓐ,ⓑ 두 지점이 고, 중, 저 마찰모드에 따라 기 설정된 전류조건과 기울기 패턴을 만족하는지 여부에 따라 해당 노면의 마찰 모드를 최종 판단하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the controller learns the position of the end rack bar through the learning unit, and then, based on the threshold value (threshold value) according to the rack speed and the rack thrust at the point (a) Mode is judged, and the high, medium and low friction modes according to the rack thrust are further re-determined at the point (b) (end angle -γ), and the points (a) and (b) The friction mode of the road surface is finally determined according to whether the condition and the slope pattern are satisfied.
본 발명에 있어서, 출력제한을 오프시키는 단계는, 노면이 이미 고 마찰에 의해 충분한 제한이 걸린 상태이므로, 제어기가 전류를 인가하지 않도록 OFF 시키거나 제한치를 상향시키는 단계인 것을 특징으로 한다. In the present invention, the step of turning off the output limitation is a step of turning off the controller so as not to apply the current or raising the limit value since the road surface is already in a state of being sufficiently restricted by high friction.
본 발명에 있어서, 추가 출력제한값을 적용시키는 단계는, 노면의 마찰이 중 마찰보다 적은 상태이므로, 제어기가 중 마찰인 경우보다 더 적은 전류가 인가되게 적용시키는 단계인 것을 특징으로 한다.In the present invention, the step of applying the additional output limit value is a step of applying less current to the controller than when the controller is in the middle friction state because the friction of the road surface is less than the middle friction.
본 발명의 일 측면에 따른 전동식 조향 장치의 제어 방법은 전동식 조향 장치의 랙앤드스롭 로직에서 끝단 학습이 완료된 후 휠 얼라인먼트가 틀어진 경우 차량의 중립 주행시 틀어진 조향각 또는 모터각에 기초하여 실시간으로 휠 얼라인먼트의 틀어짐을 보정하여 끝단 조타 소음 및 이질감을 개선하고 끝단 조향감을 유지할 수 있다. A method of controlling an electric power steering apparatus according to an aspect of the present invention is a method of controlling an electric power steering apparatus in real time based on a steered steering angle or a motor angle during a neutral running of the vehicle when the wheel alignment is broken after the end learning is completed in the rack and sled logic of the electric- It is possible to improve the end steering noise and the heterogeneity and to maintain the end steering feeling by correcting the deviation.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 조향 장치의 제어 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도이다.
도 2는 도 1에 있어서, 끝단각에서 판단한 마찰 모드에 대한 설명을 위하여 보인 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 조향 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a control apparatus for an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
FIG. 2 is a graph showing the friction mode determined at the tip angle in FIG.
3 is a flowchart illustrating a method of controlling an electric steering apparatus according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 전동식 조향 장치의 제어 방법을 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a method of controlling an electric steering apparatus according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 조향 장치의 제어 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도이다. FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a control apparatus for an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 전동식 조향 장치의 제어 장치는, 조향각 센서(10), 차속 센서(20), 토크 센서(30), 제어기(40), 모터(50) 및 요레이트 센서(70)를 포함한다. 1, the control apparatus for an electric steering system according to the present embodiment includes a
본 실시예에서, 전동식 조향 장치는 모터(50)를 이용하여 조타력을 보조하는 MDPS(Motor Driven Power Steering System)가 채용될 수 있다. 본 실시예에서 MDPS에는 모터(50)가 조향축(미도시)에 결합된 컬럼 구동방식(C-MDPS), 모터(50)가 핸들축(미도시)의 피니언 기어에 결합된 피니언 구동방식(P-MDPS), 및 모터(50)가 랙 기어(미도시)에 결합된 랙 구동 방식(R-MDPS)에 모두 적용될 수 있다. 참고로, 본 실시예에서는 랙 구동방식(R-MDPS)을 예시로 설명한다.In the present embodiment, the motor-driven steering device may employ a Motor Driven Power Steering System (MDPS) that assists the steering force by using the
통상적으로, 랙 구동방식은 모터(50)에 의한 구동 토크를 받아 랙바(rack bar)(미도시)의 축방향 이동을 구현하는 방식으로, 모터(50)의 회전력을 랙바의 축방향 직선 이동력으로 전환하며, 이를 위해 벨트와 풀리 및 볼너트, 베어링, 볼스크류 타입의 랙바 등이 사용된다. 즉, 감속기 내부에서 볼너트가 베어링에 의해 회전 가능하게 지지된 상태로 랙바에 결합되고, 구동풀리가 모터(50)의 구동축에, 종동 풀리가 랙바에 결합된 볼너트에 회전력을 전달하도록 고정되며, 모터(50)측의 구동풀리와 볼너트측의 종동풀리 간에는 벨트로 연결되어 모터(50)의 회전력을 풀리 및 벨트를 통해 랙바에 전달하게 된다. 이때, 볼너트와 랙바의 볼스크류 구조에 의해 모터(50)의 회전력이 랙바의 직선이동력으로 전환된다. Generally, the rack driving method is a method of realizing the axial movement of a rack bar (not shown) in response to the driving torque by the
토크 센서(30)는 조향휠(Steering Wheel)(미도시)의 조향 토크를 검출하여 제어기(40)에 입력한다. The
조향각 센서(10)는 조향휠의 조향각을 검출하여 제어기(40)에 입력한다. The
차속 센서(20)는 차량의 차속을 감지하여 제어기(40)에 입력한다. The vehicle speed sensor 20 senses the vehicle speed of the vehicle and inputs it to the
요레이트 센서(70)는 차량의 기울어진 상태를 감지하여 요레이트값을 제어기(40)에 입력한다. The
제어기(40)는 토크 센서(30)와 조향각 센서(10), 차속 센서(20) 및 요레이트 센서(70) 각각으로부터 입력받은 조향 토크, 조향각, 차속, 조향각, 및 요레이트값에 기초하여 검출한 조향각속도 또는 모터회전속도를 통해 검출한 랙 이동속도를 이용하여 기 설정된 전동식 조향 장치(Motor Driven Power Steering System)의 출력제어값 출력 로직에 따라 출력제어값을 검출하고, 차량의 휠 얼라인먼트의 틀어짐을 검출하여 이를 보상한 랙바의 현재 위치를 토대로 랙앤드스톱 제어구간을 설정한 후 검출된 랙앤드스톱 제어구간을 토대로 모터(50)의 출력토크를 제어한다. The
제어기(40)는 출력제어값 검출부(45), 학습부(41), 초기 출력제한값 검출부(42), 댐핑출력값 검출부(43), 최종 출력제한값 검출부(44), 출력토크 제어부(46), 끝단홀딩 주행판단부(61), 댐핑 부스트게인 출력부(62), 댐핑 보정값 출력부(63), 노면마찰 판단부(64), 틀어짐 검출부(71) 및 틀어짐 보상부(72)를 더 포함한다. The
통상적으로, 운전자가 조향휠을 풀턴(Full turn) 조작할 경우, 랙앤드스톱 기능은 모터(50)의 출력 토크를 감소시켜 모터(50)로 인가되는 전류를 제한함으로써 랙바의 스토퍼와 기어박스의 IBJ 소켓(하우징) 간의 충격을 최소화시킨다. 이를 위한 랙앤드스톱 제어구간은 상기한 바와 같이 랙바의 스토퍼와 기어박스의 IBJ 소켓(하우징) 간의 충돌이 발생되기 직전의 랙바의 위치 범위이다. Generally, when the driver operates the steering wheel in a full turn, the rack and stop function reduces the output torque of the
이에 제어기(40)는 랙바가 랙앤드스톱 제어구간에 진입하면 모터(50)의 출력 토크를 제한하여 랙바의 스토퍼와 기어박스의 IBJ 소켓 간의 충돌로 인한 충격을 최소화시킴으로써, 충격으로 인한 소음을 감소시키고 부품의 기계적 손상을 방지한다. Accordingly, when the rack bar enters the rack and stop control section, the
랙앤드스톱 제어구간은 랙바의 최대 위치를 기준으로 설정된다. The rack and stop control section is set based on the maximum position of the rack bar.
예컨대 랙바의 최대위치가 좌측 및 우측 방향으로 각각 '-77 ~ +77'로 설정될 경우, 랙앤드스톱 제어구간은 조타 방향 각각에 대해 '-77 ~ -70' 및 '+70 ~ +77'로 설정될 수 있다. 이 경우, 제어기(40)는 랙바의 현재 위치가 '-77 ~ -70' 또는 '+70 ~ +77'에 진입하면 모터(50)로 출력되는 출력 토크를 제한함으로써 랙바의 스토퍼와 기어박스의 IBJ 소켓(하우징) 간의 충격을 최소화시킨다. For example, when the maximum position of the rack bar is set to '-77 to +77' in the left and right directions, the rack and stop control section is set to '-77 to -70' and '+70 to +77' Lt; / RTI > In this case, when the present position of the rack bar reaches '-77 to -70' or '+70 to +77', the
한편, 랙앤드스톱 제어구간은 상기한 바와 같이 랙바의 최대 위치를 바탕으로 설정되는데, 랙바의 최대 위치는 기어박스 랙바의 길이 또는 좌우조타각 산포 등과 같은 하드웨어적인 차이에 의해 목표로 하는 값과 상이하게 제작될 수 있다. Meanwhile, the rack and stop control section is set based on the maximum position of the rack bar as described above. The maximum position of the rack bar is different from the target value due to hardware differences such as the length of the gear box rack bar, Lt; / RTI >
이에, 제어기(40)는 운전자가 조향휠을 풀턴시킬 경우 랙바의 현재 위치를 토대로 랙바의 최대 위치를 새롭게 검출하고 이를 토대로 랙앤드스톱 제어구간을 학습하며, 이후 랙바의 현재 위치가 랙앤드스톱 제어구간에 재진입할 경우 새롭게 학습한 랙앤드스톱 제어구간을 토대로 상기 모터(50)의 출력토크를 제어한다. The
이를 위해, 학습부(41)는 랙바의 현재 위치를 검출하고, 랙바의 현재 위치와 기 설정된 랙바의 최대 위치를 비교하여 비교 결과에 따라 랙바의 최대 위치를 갱신한다. To this end, the
여기서, 랙바의 최대 위치는 상기한 바와 같이 제작시에 최초 설정된 값이 될 수 있으나, 이외에도 운전자의 조향 과정에서 이전에 검출된 랙바의 최대 위치도 포함될 수 있다. Here, the maximum position of the rack bar may be the initial value set at the time of manufacture as described above, but may also include the maximum position of the rack bar previously detected in the driver's steering process.
한편, 학습부(41)는 랙바의 현재 위치와 기 설정된 랙바의 최대 위치를 비교한 결과, 랙바의 현재 위치가 랙바의 최대 위치를 초과하면 랙바의 현재 위치로 랙바의 최대 위치를 갱신한다. On the other hand, the
이 경우, 학습부(41)는 갱신된 랙바의 최대 위치를 이용하여 랙앤드스톱 제어구간을 설정하는데, 랙바의 현재 위치와 랙바의 최대 위치 간의 차이값 만큼 랙앤드스톱 제어구간을 쉬프트시킨다. 이 경우 학습부(41)는 상기한 차이값 만큼 랙앤드스톱 제어구간의 진입위치와 종료위치를 각각 이동시킨다. In this case, the
이와 같은 랙앤드스톱 제어구간은 좌측 조타 방향과 우측 조타 방향에 각각 설정되는 바, 학습부(41)는 운전자가 조향휠을 좌측 방향 또는 우측 방향으로 조향하여 랙바의 현재 위치가 랙바의 최대 위치를 초과할 때마다, 좌측 조타 방향과 우측 조타 방향 각각에 대해 랙앤드스톱 제어구간을 각각 독립적으로 설정한다. The
초기 출력제한값 검출부(42)는 상기한 바와 같이 랙바의 현재 위치 및 랙바의 이동속도를 검출하고, 이 랙바의 현재 위치 및 이동속도를 이용하여 초기 출력제한값을 검출한다. 아울러, 초기 출력제한값 검출부(42)는 차량의 속도에 대응되는 기 설정된 차속 게인을 검출한 후, 초기 출력제한값을 보상한다. 여기서, 초기 출력제한값은 랙바의 현재 위치 및 이동속도에 따라 2차원 룩업테이블로 구성된다. The initial output
댐핑출력값 검출부(43)는 조타속도, 모터(50)의 회전속도 또는 랙바의 이동속도 중 적어도 하나를 이용하여 댐핑출력값을 검출한다. 이 경우, 댐핑출력값은 상기한 조타속도, 모터(50)의 회전속도 또는 랙바의 이동속도 중 어느 하나에 대해 기 설정된다. 여기서, 댐핑출력값은 상기한 초기 출력제한값을 보정하여 최종 출력제한값을 검출하는데 이용된다. The damping
최종 출력제한값 검출부(44)는 초기 출력제한값 검출부(42)와 댐핑출력값 검출부(43) 각각으로부터 초기 출력제한값과 댐핑출력값을 입력받고, 이들 초기 출력제한값과 댐핑출력값을 이용하여 최종 출력제한값을 검출한다. The final output
이 경우, 최종 출력제한값 검출부(44)는 초기 출력제한값에서 댐핑출력값을 차감하여 최종 출력제한값을 검출한다. 이 경우 댐핑출력값이 초기 출력제한값보다 상대적으로 클 경우 최종 출력제한값이 (-)값이 될 수 있다. In this case, the final output
여기서, 최종 출력제한값이 (+)일 경우 전동식 조향 장치의 출력을 제한하는 방식이 되며, 최종 출력제한값이 (-)일 경우 전동식 조향 장치의 출력방향과 반대의 출력을 낼 수 있다. In this case, when the final output limit value is (+), the output of the electric power steering apparatus is limited. When the final output limit value is (-), an output opposite to the output direction of the electric steering apparatus can be generated.
출력제어값 검출부(45)는 토크 센서(30)와 조향각 센서(10), 차속 센서(20) 각각으로부터 입력된 조향 토크, 조향각, 차속, 및 조향각을 통해 검출한 조향각속도를 이용하여 기 설정된 전동식 조향 장치의 출력제어값 출력 로직에 따라 출력제어값을 검출한다. The output control
여기서, 출력제어값 검출부(45)는 기존의 전동식 조향 장치의 출력제어값 출력 로직에 따라 출력제어값을 검출하는 바, 기존의 방식에 따라 랙앤드스톱 기능이 적용된 출력제어값을 검출한다. 이때 전동식 조향 장치의 출력제어값 출력 로직은 전동식 조향 장치의 모터 제어시 일반적으로 채용된 기술인 바, 여기서는 그 상세한 설명을 생략한다. Here, the output
출력토크 제어부(46)는 최종 출력제한값 검출부(44)와 출력제어값 검출부(45) 각각으로부터 최종 출력제한값 및 출력제어값을 각각 입력받고, 최종 출력제한값 및 출력제어값을 비교하여 그 비교 결과에 따라 최종 출력제한값 및 출력제어값 중 어느 하나를 토대로 모터(50)를 제어한다. The output
즉, 출력토크 제어부(46)는 최종 출력제한값과 출력제어값을 비교하는데, 최종 출력제한값과 출력제어값 중 상대적으로 작은 값에 따라 모터(50)의 출력토크를 제어하되, 예를 들어 최종 출력제한값이 출력제어값 보다 작으면 최종 출력제한값에 따라 모터(50)의 출력토크를 제어한다. That is, the output
여기서, 모터(50)의 출력 토크를 최종 출력제한값 등을 통해 제한하는 것은 모터(50)의 출력 전류를 제한하는 것으로 대체 가능하다. Here, limiting the output torque of the
또한 랙바의 위치 대신에 조향각 센서(10)에 의해 검출된 조향각 또는 모터회전각을 통해 검출된 조향각이 채용될 수 있고, 랙바의 이동속도 대신에 조향각을 통해 획득한 조향각속도 또는 모터회전속도를 통해 획득한 조향각속도가 채용될 수 있다. Instead of the position of the rack bar, the steering angle detected by the
상기와 같이 본 실시예에 따른 전동식 조향 장치의 제어 장치는 랙바의 끝단 위치를 기반으로 랙앤드스톱 제어구간을 변경하고 변경된 랙앤드스톱 제어구간을 바탕으로 전동식 조향 장치의 출력제한값을 검출하여 랙바 길이 양산 산포에 의한 성능 차이를 개선한다. As described above, the controller of the electric power steering apparatus according to the present embodiment changes the rack and stop control period based on the end position of the rack bar, detects the output limit value of the electric steering apparatus based on the changed rack and stop control period, It improves the performance difference by mass production scattering.
또한 본 실시예에 따른 전동식 조향 장치의 제어 장치는 조향각 끝단 조타시 발생되는 충격량 저감하여 랙바의 스토퍼와 기어박스의 IBJ 소켓(하우징) 간의 충돌로 인한 충격을 완화시키고, 충격으로 인한 소음을 감소시키고 부품의 기계적 손상을 방지한다. Further, the control apparatus of the electric steering system according to the present embodiment reduces the amount of impact generated when the steering angle is steered, thereby mitigating the impact caused by the collision between the stopper of the rack bar and the IBJ socket (housing) of the gear box, Prevent mechanical damage of parts.
끝단홀딩 주행판단부(61)는 운전자가 조향휠을 풀턴(Full turn) 조작하는지 판단한다. The end holding running
끝단홀딩 주행판단부(61)는 차속, 랙바 위치, 및 상기 학습부(41)에서 학습되어 출력되는 랙바 위치 중 적어도 하나 이상의 정보에 기초하여 운전자가 조향휠을 풀턴(Full turn) 조작하는지 판단한다. The end holding running
댐핑 부스트게인 출력부(62)는 상기 끝단홀딩 주행판단부(61)에서의 판단 결과에 따라, 풀턴 조타 후 주행 시 댐핑 부스트게인(Damping boost gain) 적용모드를 온(ON) 시킨다. 댐핑 부스트게인 적용모드가 온(ON)되면, 댐핑 부스트게인 출력부(62)는 차속을 고려하여 산출된 댐핑 부스트게인 값을 출력한다. The damping boost
한편 풀턴 조타 주행을 하지 않은 경우, 댐핑 부스트게인 출력부(62)는 댐핑 부스트게인(Damping boost gain) 적용모드를 오프(OFF) 시킨다. 댐핑 부스트게인 적용모드가 오프(OFF)되면, 댐핑 부스트게인 출력부(62)는 댐핑 부스트게인 값으로 '1'을 출력한다. On the other hand, when the full-wheel-steer-traveling is not performed, the damping boost
댐핑 보정값 출력부(63)는 댐핑출력값 검출부(43)에서 출력된 값과 댐핑 부스트게인 출력부(62)에서 출력된 값을 곱셈 연산하여 산출된 댐핑 보정값을 출력한다. The damping correction
댐핑 보정값 출력부(63)는 댐핑 부스트게인 출력부(62)에서 출력된 값이 '1'인 경우에는 댐핑출력값 검출부(43)에서 출력된 값을 그대로 최종 출력제한값 검출부(44)에 출력하고, 댐핑 부스트게인 출력부(62)에서 출력된 값이 '1'이 아닌 경우에는 그 값에 댐핑 부스트게인 출력부(62)에서 출력된 값을 곱셈 연산한 값을 상기 최종 출력제한값 검출부(44)에 출력한다. When the value output from the damping boost
따라서 운전자가 조향휠을 풀턴(Full turn) 조작 후 주행한 경우 최종 출력제한값 검출부(44)는 댐핑 부스트 게인 적용에 따라 기존 출력제한 Max값을 추가 저감할 수 있게 된다. Therefore, when the driver drives the steering wheel after performing a full turn operation, the final output
가령, 산비탈에 형성된 도로와 같이, S자 형태로 좌우 급회전 구간이 형성된 도로를 주행한다고 가정할 경우, 운전자는 일 측 방향으로 조향휠을 풀턴 조작 주행 후 다시 조타로 인해 비틀어진 방향으로 조향휠을 풀턴 조작하게 되는데, 이때 조향휠의 탄성특성(즉, 비틀어진 상태로 다시 돌아가려는 특성)에 따라 기존에는 조타 소음과 충격 및 이질감이 추가로 발생하였으나, 본 실시예에서는 댐핑 부스트게인 값이 적용된 댐핑 보정값을 최종 출력제한값 검출부(44)에 출력하여 기존 출력제한 Max값을 추가 저감할 수 있게 됨으로써, 조타 소음과 충격 및 이질감을 저감시키는 효과가 있다. For example, assuming that the road is formed in the form of an S-shape, such as a road formed on a mountainous slope, the driver may turn the steering wheel in one direction and then rotate the steering wheel in a direction Steering noise, shock and a sense of heterogeneity are additionally generated according to the elastic characteristics of the steering wheel (i.e., the characteristic of returning to a twisted state). However, in this embodiment, damping boost gain values are applied to the damping The correction value is outputted to the final output
노면마찰 판단부(64)는 노면의 마찰 상태를 판단한다. The road surface
즉, 노면마찰 판단부(64)는 랙바 위치(즉, 랙 위치), 랙바 속도(즉, 랙 속도), 학습부(41)에서 학습되어 출력되는 랙바 위치, 및 출력제어값 검출부(45)에서 기존의 방식에 따라 랙앤드스톱 기능이 적용 출력되는 출력제어값 중 적어도 하나 이상의 정보에 기초하여 현재 주행중인 노면의 마찰을 검출한다. That is, the road surface
예컨대 노면마찰 판단부(64)는 학습부(41)를 통해 끝단 랙 위치(랙바 위치)를 학습한 후, ⓐ(끝단각-β)지점(즉, 끝단으로부터 β만큼 이전 지점)에서 랙 속도 및 랙 추력에 따른 임계값(Threshold값)에 따라 고, 중, 저 마찰 모드를 판단하고, ⓑ(끝단각-γ)지점(즉, 끝단으로부터 γ만큼 이전 지점)에서 추가로 랙 추력에 따른 고, 중, 저 마찰 모드를 재 판단한다(도 2의 그래프 참조).For example, after learning the end rack position (rack bar position) through the
도 2는 도 1에 있어서, 끝단각에서 판단한 마찰 모드에 대한 설명을 위하여 보인 그래프이다.FIG. 2 is a graph showing the friction mode determined at the tip angle in FIG.
도 2의 그래프에서 x축은 랙바 위치를 나타내고 y축은 전류값을 나타낸다. In the graph of Fig. 2, the x-axis represents the position of the rack bar and the y-axis represents the current value.
도 2를 참조하면, 노면마찰 판단부(64)는 ⓐ(끝단각-β)지점에서 모드 전환 후 노면 부하 재 변경 시 끝단 지점에서 2차 추가 판단기준 적용한다. Referring to FIG. 2, the road surface
이에 따라 일반 노면 주행 시 끝단에서 미세 조타를 할 경우에 적은 토크만 필요로 함에 따라, 만약 고, 저 마찰노면 판별 시 오판할 수 있는 문제점이 있기 때문에, 본 실시예에서는 이를 방지하기 위하여 정상(Normal) 조타 조건(예 : 특정 속도, 특정 조타각)에서 1차 포인트로 판별을 한 후 2차 포인트까지 토크의 상승패턴을 유지하면 고,저 마찰노면으로 판별한다. Accordingly, in the case of fine steering at the end of a normal road surface, only a small torque is required, and therefore, there is a problem in that it can be misjudged when discriminating high and low friction road surfaces. Therefore, ) Judging from the first-order point in the steering condition (eg, specific speed, specific steering angle) and maintaining the rising pattern of the torque up to the second point, it is judged as high and low friction road surface.
실제로 정상(Normal) 조타 시 끝단으로 조타 할수록 토크가 증가하는 현상이 나타나며, 이러한 패턴이 일정수준 이하 혹은 이상인 조건에서 전류량을 계측하여, 두 포인트(즉, 1차 포인트 및 2차 포인트)가 모두 기 설정된 전류조건을 만족(예 : 도 2에 도시된 바와 같은 기울기 상승 조건을 만족)하고 패턴까지 만족시키면 해당 마찰로(예 : 고 마찰 노면, 중 마찰 노면, 저 마찰 노면)인 것으로 판별한다. Actually, the torque increases as the steering is steered to the end during normal steering. The amount of current is measured under the condition that the pattern is below a certain level or above, and the two points (i.e., the first point and the second point) If the set current condition is satisfied (for example, the tilt increasing condition as shown in FIG. 2 is satisfied) and the pattern is satisfied, it is determined that the friction road is a corresponding friction road (for example, high friction road surface, heavy friction road surface, low friction road surface).
노면마찰 판단부(64)는 고 마찰 모드 시 출력제한 OFF(즉, 이미 고 마찰에 의해 충분한 제한이 걸린 상태이므로 전류를 인가하지 않도록 OFF), 중 마찰 모드 시 기존 출력제한 값 적용, 저 마찰 모드 시 추가 출력제한 값 적용(즉, 마찰이 적기 때문에 중 마찰인 경우보다 더 적은 전류가 인가되게 적용)한다. The road surface
이에 따라 일반적인 환경에선 운전자가 끝단 조타 시 발생되는 충격량을 모터제어를 통해 소음을 저감할 수 있고, 차속 및 끝단 학습에 따라 정해진 끝단 위치에서 운전자가 끝단을 잡고 주행 시, 이에 따른 댐핑량을 타이어 비틀림 탄성 치 만큼을 고려하여 추가로 늘려줌으로써 소음 및 이질감을 개선할 수 있도록 한다. Accordingly, in the normal environment, the driver can reduce the noise generated by the steering at the end of the steering wheel through the motor control, and when the driver holds the end of the vehicle at the predetermined end position according to the vehicle speed and the end learning, By further increasing the elasticity in consideration of the elasticity, noise and heterogeneity can be improved.
또한 비정상 노면(즉, 저, 고 마찰노면)을 판단하여 이에 따라 출력 제한치를 가변함으로써 운전자가 어떠한 조건에서도 최적화된 끝단 조향감을 유지할 수 있도록 한다. Further, by determining the abnormal road surface (i.e., low and high friction road surface) and varying the output limit value accordingly, the driver can maintain the optimized steering feeling under any condition.
그리고, 틀어짐 검출부(71)는 차량의 휠 얼라이먼트의 틀어짐을 검출한다. Then, the
즉, 틀어짐 검출부(71)는 차속센서(20), 요레이트 센서(70), 조향각 센서(10) 및 토크 센서(30)로부터 각각 차속, 요레이트값, 조향각 및 컬럼토크를 입력받아 휠 얼라인먼트의 틀어짐을 검출한다. That is, the
틀어짐 검출부(71)는 차속을 통해 차량의 주행상태를 판단하여 주행 중인 경우, 요레이트값을 통해 중립 주행 조건에 부합하는지 판단한다. 즉, 요레이트값이 좌우 설정 요레이트 이내로 설정시간 이상 입력되는지 판단한다. 여기서 차량이 중립 주행상태인 경우 직진 주행상태로써 차량의 요레이트값이 좌우로 틀어지지 않고 좌우 설정 요레이트 이내로 유지하게 된다. The
또한, 틀어짐 검출부(71)는 차속에 따른 컬럼토크값이 설정토크 이하로 설정시간 이상 유지되는지 판단한다. 여기서 설정토크는 차속과 셀프 얼라인먼트 특성에 따라 다르게 설정할 수 있다. Further, the
이와 같이 차량이 중립 주행상태일 때 틀어짐 검출부(71)는, 조향각 또는 모터각을 입력받아 일반적인 오프셋이나 히스테리시스 에러보다 클 경우 휠 얼라인먼트가 좌 또는 우로 틀어진 것으로 판단할 수 있다. In this way, when the vehicle is in the neutral running state, the
따라서, 틀어짐 검출부(71)는 차량의 중립 주행상태에서 휠 얼라인먼트의 틀어짐이 발생한 경우 조향각 또는 모터각의 틀어진 양을 검출한다. Therefore, the
틀어짐 보상부(72)는 틀어짐 검출부(71)에서 검출된 조향각의 틀어진 양에 대응하는 랙바의 틀어짐 보상값을 산출하여 초기 출력 제한값 검출부(42)와 노면마찰 판단부(64)에 입력되는 학습부(41)에서 학습된 랙바 위치의 좌,우 끝단을 보상한다. The
틀어짐 보상부(72)는 틀어짐 검출부(71)에서 검출된 조향각 또는 모터각의 틀어진 양을 기구적 특성을 고려하여 랙바의 틀어진 길이로 환산한다. The
예를 들어, 중립 주행상태에서 우측으로 조향각이 20deg일 때, 랙 구동방식(R-MDPS)의 전동식 조향 장치에서는 20/360 * C-Factor(60mm/rev)를 적용할 경우 3.33mm 우측으로 랙바가 틀어진 것으로 환산할 수 있다. 따라서, 3.33mm 틀어진 양을 학습된 랙바의 위치 좌, 우 끝단에 오프셋(Offset) 보정한다. For example, when the steering angle is 20 deg from the neutral driving state and 20/360 * C-Factor (60 mm / rev) is applied to the electric steering system of the R-MDPS, The bar can be converted to a wrong one. Therefore, 3.33mm offset amount is offset to the left and right ends of the learned rack bar.
즉, 학습된 랙바의 좌, 우 끝단이 보정 전 좌 -77mm / 우 77mm 일 경우, 오프셋 보정하게 되면 보정 후 좌 -73.67mm / 우80.33mm으로 보정할 수 있다. That is, when the left and right ends of the learned rack bar are offset from the left -77 mm / right 77 mm, the offset can be corrected to 73.67 mm left / right and 80.33 mm right.
이와 같이 차량의 중립 주행시 틀어진 조향각 또는 모터각에 기초하여 실시간으로 휠 얼라인먼트의 틀어짐을 보정하여 끝단 조타 소음 및 이질감을 개선하고 끝단 조향감을 유지할 수 있다. In this way, it is possible to correct the deviation of the wheel alignment in real time based on the steering angle or the motor angle that is changed during the neutral traveling of the vehicle, thereby improving the end steering noise and the sense of heterogeneity and maintaining the end steering feeling.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 조향 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 3 is a flowchart illustrating a method of controlling an electric steering apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 조향 장치의 제어 방법은, 먼저, 제어기(40)가 차량의 중립 주행상태인지 판단한다. As shown in FIG. 3, the control method of the electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention first determines whether the
즉, 제어기(40)가 차속센서(20)로부터 차속을 입력받아 차량이 주행 중인지 판단한다(S10). That is, the
S10 단계에서 차량이 주행 중인 경우 제어기(40)는 요레이트 센서(70)로부터 요레이트값을 입력받아 좌우 설정 요레이트 이하인지 판단한다(S20). If the vehicle is running in step S10, the
또한, 제어기(40)는 토크센서(30)로부터 컬럼 토크값을 입력받아 설정토크 이하인지 판단한다(S30). Further, the
여기서 설정토크는 차속과 셀프 얼라인먼트 특성에 따라 다르게 설정할 수 있다. Here, the set torque can be set differently according to the vehicle speed and the self-alignment characteristic.
이후 제어기(40)는 S20단계에서 요레이트값이 좌우 설정 요레이트 이하이고, S30 단계에서 칼럼 토크값이 설정토크 이하인 경우 차량의 중립 주행상태를 판단하기 위해 설정시간 이상 이와 같이 요레이트값과 컬럼 토크값이 입력되는지 판단한다(S40).In step S20, the
그러나, S20 단계에서 요레이트값이 좌우 설정 요레이트를 초과하고, S30 단계에서 컬럼 토크값이 설정토크를 초과할 경우, 제어기(40)는 S10 단계로 리턴되어 계속해서 차량이 주행 중인지 판단하면서 차량의 중립 주행상태를 판단하게 된다. However, if the yaw rate value exceeds the left and right set yaw rate at step S20 and the column torque value exceeds the preset torque at step S30, the
또한, S40 단계에서 요레이트값과 컬럼 토크값이 설정시간 이상 좌우 설정 요레이트와 설정토크 이하로 입력되지 않은 경우에도, 제어기(40)는 S10 단계로 리턴되어 지속적으로 입력되는지 판단한다. In step S40, the
이와 같이 차량의 중립 주행상태를 판단하여 중립 주행상태일 경우, 제어기(40)는 조향각 센서(10)로부터 조향각을 입력받아 조향각의 틀어진 양을 검출한다(S50). If the vehicle is in the neutral traveling state, the
여기서 제어기(40)는 조향각을 입력받아 일반적인 오프셋이나 히스테리시스 에러보다 클 경우 휠 얼라인먼트가 좌 또는 우로 틀어진 것으로 판단하고, 조향각의 틀어진 양을 검출한다Here, the
S50 단계에서 조향각의 틀어진 양을 검출한 경우, 제어기(40)는 조향각의 틀어진 양에 대응하는 랙바의 틀어짐 보상값을 산출한다(S60). In step S50, the
즉, 제어기(40)는 검출된 조향각의 틀어진 양을 기구적 특성을 고려하여 랙바의 틀어진 길이로 환산한다. That is, the
예를 들어, 중립 주행상태에서 우측으로 조향각이 20deg일 때, 랙 구동방식(R-MDPS)의 전동식 조향 장치에서는 20/360 * C-Factor(60mm/rev)를 적용할 경우 3.33mm 우측으로 랙바가 틀어진 것으로 환산할 수 있다.For example, when the steering angle is 20 deg from the neutral driving state and 20/360 * C-Factor (60 mm / rev) is applied to the electric steering system of the R-MDPS, The bar can be converted to a wrong one.
이후 제어기(40)는 S60 단계에서 산출한 랙바의 틀어짐 보상값을 학습부(41)에서 학습된 랙바 위치의 좌,우 끝단을 반영하여 보상한다(S70). Thereafter, the
예를 들어, 산출한 랙바의 틀어짐 보상값 3.33mm를 학습된 랙바의 위치 좌, 우 끝단에 오프셋(Offset) 보정한다. For example, offset compensation is performed to the left and right ends of the learned rack bar, where the calculated compensation value of the rack bar is 3.33 mm.
즉, 학습된 랙바의 좌, 우 끝단이 보정 전 좌 -77mm / 우 77mm 일 경우, 오프셋 보정하게 되면 보정 후 좌 -73.67mm / 우80.33mm으로 보정할 수 있다. That is, when the left and right ends of the learned rack bar are offset from the left -77 mm / right 77 mm, the offset can be corrected to 73.67 mm left / right and 80.33 mm right.
S70 단계에서 학습된 랙바의 위치 좌, 우 끝단에 대해 보정한 후, 제어기(40)는 초기 출력 제한값 검출부(42)와 노면마찰 판단부(64)에 입력되어 출력토크 제어를 수행한다(S80). After correcting the learned left and right positions of the rack bar in step S70, the
이와 같이 차량의 중립 주행시 틀어진 조향각 또는 모터각에 기초하여 실시간으로 휠 얼라인먼트의 틀어짐을 보정하여 출력토크를 제어함으로써 랙앤드스톱 기능을 수행할 때 끝단 조타 소음 및 이질감을 개선하고 끝단 조향감을 유지할 수 있다. Thus, by correcting the deviation of the wheel alignment in real time based on the steered steering angle or the motor angle during the neutral driving of the vehicle, the output torque can be controlled to improve the end steering noise and the heterogeneity and maintain the steering feeling at the end when performing the rack and stop function .
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 전동식 조향 장치의 제어 방법에 따르면, 전동식 조향 장치의 랙앤드스롭 로직에서 끝단 학습이 완료된 후 휠 얼라인먼트가 틀어진 경우 차량의 중립 주행시 틀어진 조향각 또는 모터각에 기초하여 실시간으로 휠 얼라인먼트의 틀어짐을 보정하여 끝단 조타 소음 및 이질감을 개선하고 끝단 조향감을 유지할 수 있다. As described above, according to the control method of the electric power steering system according to the embodiment of the present invention, when the wheel alignment is broken after the end learning is completed in the rack and sled logic of the electric steering system, It is possible to correct the deviation of the wheel alignment in real time to improve the end steering noise and the sense of heterogeneity and to maintain the end steering feeling.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. I will understand.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the following claims.
10 : 조향각 센서 20 : 차속 센서
30 : 토크 센서 40 : 제어기
41 : 학습부 42 : 초기 출력제한값 검출부
43 : 댐핑출력값 검출부 44 : 최종 출력제한값 검출부
45 : 출력제어값 검출부 46 : 출력토크 제어부
50 : 모터 61 : 끝단홀딩 주행판단부
62 : 댐핑 부스트게인 출력부 63 : 댐핑 보정값 출력부
64 : 노면마찰 판단부 70 : 요레이트 센서
71 : 틀어짐 검출부 72 : 틀어짐 보상부10: steering angle sensor 20: vehicle speed sensor
30: torque sensor 40: controller
41: learning section 42: initial output limit value detecting section
43: damping output value detecting section 44: final output limit value detecting section
45: output control value detecting section 46: output torque control section
50: motor 61: end holding driving judging unit
62: Damping boost gain output section 63: Damping correction value output section
64: road friction judging unit 70: yaw rate sensor
71: Distortion detection unit 72: Distortion compensation unit
Claims (13)
상기 제어기가 상기 중립 주행상태에서 조향각의 틀어진 양을 검출하는 단계;
상기 제어기가 상기 조향각의 틀어진 양에 대응하는 랙바의 틀어짐 보상값을 산출하는 단계; 및
상기 제어기가 랙바 위치에 상기 랙바의 틀어짐 보상값을 반영하여 출력토크를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 조향 장치의 제어 방법.
Determining a neutral running state of the vehicle by the controller;
The controller detecting a misfit amount of the steering angle in the neutral running state;
The controller calculating a deflection compensation value of the rack bar corresponding to the defective amount of the steering angle; And
And controlling the output torque by reflecting the compensation value of the rack bar to the rack bar position by the controller.
상기 제어기가 차속센서로부터 차량이 주행 중인지 판단하는 단계;
상기 제어기가 상기 차량이 주행 중인 경우, 요레이트값이 좌우 설정 요레이트 이내인지 판단하는 단계; 및
상기 제어기가 컬럼 토크값이 설정토크 이하인지 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 조향 장치의 제어 방법.
2. The method of claim 1, wherein the determining of the neutral running condition comprises:
Determining whether the vehicle is traveling from the vehicle speed sensor;
Determining whether the yaw rate is within a left or right yaw rate when the vehicle is traveling; And
And the controller determines whether the column torque value is equal to or lower than a set torque.
3. The method according to claim 2, wherein the step of the controller determining the yaw rate value and the column torque value is determined to be a value input over a set time.
상기 제어기가 끝단홀딩 주행을 판단하는 단계;
상기 끝단홀딩 주행의 판단 결과에 따라, 상기 제어기가 댐핑 부스트게인 적용모드를 온 또는 오프 시키는 단계;
상기 제어기가 상기 댐핑 부스트게인 적용모드의 온 또는 오프에 따라 출력되는 값과 댐핑출력값 검출부에서 출력된 값을 곱셈 연산하여 댐핑 보정값으로 출력하는 단계; 및
상기 댐핑 보정값을 반영하여, 상기 제어기가 랙앤드스톱 제어구간에서 모터의 출력토크를 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 조향 장치의 제어 방법.
2. The method of claim 1, wherein controlling the output torque comprises:
Determining that the controller is in the end holding driving state;
Turning the damping boost gain application mode on or off according to a determination result of the end holding travel;
Multiplying the value output from the damping output value detecting unit by a value output according to on or off of the damping boost gain applying mode and outputting the result as a damping correction value; And
And controlling the output torque of the motor in the rack and stop control section based on the damping correction value.
운전자가 조향휠을 어느 일 측 방향으로 풀턴(Full Turn) 조작하는 주행인 것을 특징으로 하는 전동식 조향 장치의 제어 방법.
5. The method according to claim 4,
Wherein the driver is a traveling operation in which the steering wheel is operated in a full turn operation in any one direction.
차속, 랙바 위치, 및 랙바의 최대 위치를 학습하는 학습부에서 학습되어 출력되는 랙바 위치 중 적어도 하나 이상의 정보에 기초하여 끝단홀딩 주행을 판단하는 것을 특징으로 하는 전동식 조향 장치의 제어 방법.
5. The apparatus of claim 4,
Wherein the end holding travel is determined on the basis of at least one or more information of a rack bar that is learned and output from a learning unit that learns a vehicle speed, a rack bar position, and a maximum position of the rack bar.
끝단홀딩 조타 후 주행하는 경우, 댐핑 부스트게인 적용모드를 온 시킨 후, 조향각 및 랙바의 초기위치, 조타속도 중 적어도 하나 이상을 고려하여 산출된 댐핑 부스트게인 값을 출력하는 것을 특징으로 하는 전동식 조향 장치의 제어 방법.
5. The apparatus of claim 4,
Wherein the damping boost gain calculating means outputs the damping boost gain value calculated in consideration of at least one of the steering angle, the initial position of the rack bar, and the steering speed, when the vehicle runs after the end holding steering, / RTI >
끝단홀딩 조타 주행을 하지 않은 경우, 댐핑 부스트게인 적용모드를 오프 시킨 후, 댐핑 부스트게인 값으로 '1'을 출력하여, 실질적으로는 댐핑 부스트게인 값을 미적용 하는 것을 특징으로 하는 전동식 조향 장치의 제어 방법.
5. The apparatus of claim 4,
When the end holding steering operation is not performed, the damping boost gain application mode is turned off, and then '1' is outputted as the damping boost gain value to substantially do not use the damping boost gain value Way.
상기 제어기가 노면의 마찰 상태를 판단하는 단계;
상기 판단에 따라 노면이 고 마찰 모드인 경우, 상기 제어기가 출력제한을 오프시키는 단계;
상기 판단에 따라 노면이 중 마찰 모드인 경우, 상기 제어기가 기 설정된 랙앤드스톱 기능에 따라 출력되는 기존 출력제한값을 적용시키는 단계; 및
상기 판단에 따라 노면이 저 마찰 모드인 경우, 상기 제어기가 추가 출력제한값을 적용시키는 단계;를 포함하여 랙앤드스톱 제어구간에서 모터의 출력토크를 제어하는 것을 특징으로 하는 전동식 조향 장치의 제어 방법.
2. The method of claim 1, wherein controlling the output torque comprises:
Determining the friction state of the road surface by the controller;
Turning off the output limit when the road surface is in the high friction mode according to the determination;
Applying the existing output limit value output by the controller according to the preset rack-and-stop function when the road surface is in the abrasion mode according to the determination; And
And controlling the output torque of the motor in a rack and stop control period by applying the additional output limit value when the road surface is in a low friction mode according to the determination.
랙바 위치, 랙바 속도, 랙바의 최대 위치를 학습하는 학습부에서 학습되어 출력되는 랙바 위치, 및 출력제어값 검출부에서 기존의 방식에 따라 랙앤드스톱 기능이 적용 출력되는 출력제어값 중 적어도 하나 이상의 정보에 기초하여 현재 주행 중인 노면의 마찰을 검출하는 것을 특징으로 하는 전동식 조향 장치의 제어 방법.
10. The apparatus of claim 9,
At least one or more pieces of information among the rack bar position, the rack bar speed, the rack bar position learned and learned by the learning unit learning the maximum position of the rack bar, and the output control value to which the rack- Wherein the friction of the road surface on which the vehicle is currently traveling is detected based on the detected friction coefficient.
학습부를 통해 끝단 랙바 위치를 학습한 후,
ⓐ(끝단각-β)지점에서 랙 속도 및 랙 추력에 따른 임계값(Threshold값)에 따라 고, 중, 저 마찰 모드를 판단하고, ⓑ(끝단각-γ)지점에서 추가로 랙 추력에 따른 고, 중, 저 마찰 모드를 재 판단하여,
상기 ⓐ,ⓑ 두 지점이 고, 중, 저 마찰모드에 따라 기 설정된 전류조건과 기울기 패턴을 만족하는지 여부에 따라 해당 노면의 마찰 모드를 최종 판단하는 것을 특징으로 하는 전동식 조향 장치의 제어 방법.
10. The apparatus of claim 9,
After learning the position of the end rack bar through the learning department,
The high, medium, and low friction modes are determined according to the threshold value according to the rack speed and the rack thrust at the ⓐ (end angle-β) point. High, medium, and low friction modes,
Wherein the final determination of the friction mode of the road surface is made according to whether the two points (a) and (b) satisfy the preset current condition and the tilt pattern according to the high, medium, and low friction modes.
노면이 이미 고 마찰에 의해 충분한 제한이 걸린 상태이므로, 상기 제어기가 전류를 인가하지 않도록 OFF 시키거나 제한치를 상향시키는 단계인 것을 특징으로 하는 전동식 조향 장치의 제어 방법.
10. The method of claim 9, wherein turning off the output limit comprises:
Wherein the controller is turned off or the limit value is raised so that the controller does not apply the current because the road surface has already been sufficiently restricted by high friction.
노면의 마찰이 중 마찰보다 적은 상태이므로, 상기 제어기가 중 마찰인 경우보다 더 적은 전류가 인가되게 적용시키는 단계인 것을 특징으로 하는 전동식 조향 장치의 제어 방법.10. The method of claim 9, wherein applying the additional output limit comprises:
Wherein the controller is configured to apply less current than when the controller is in the middle of friction because the friction of the road surface is less than that of the middle friction.
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US11661101B2 (en) | 2020-08-17 | 2023-05-30 | Honda Motor Co., Ltd. | Setting vehicle center in electronic power steering system |
Citations (2)
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---|---|---|---|---|
KR20100130680A (en) * | 2009-06-04 | 2010-12-14 | 금호타이어 주식회사 | Anti-pulling system of vehicle with active front steering system |
KR20150055982A (en) * | 2013-11-14 | 2015-05-22 | 현대자동차주식회사 | Control method of motor driven power steering system |
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