KR20180060032A - Method for Electronic Power Steering - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전자식 파워 스티어링 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 랙포스를 기반으로 하여 조타 일관성을 유지할 수 있도록 하는 전자식 파워 스티어링 제어 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an electronic power steering control method, and more particularly, to an electronic power steering control method capable of maintaining steering consistency based on a rack force.
일반적으로, 전동식 조향장치(MOTOR DRIVEN POWER STEERING SYSTEM, 이하 MDPS)는, 토크 센서 등의 각종 센서의 신호와 차량 내 각종 신호를 전자 제어 장치(Electronic Control Unit, ECU)가 입력 받아 적정의 토크지령치 및 전류 지령치 중 하나 이상이 포함된 제어 지령치를 발생시켜, ECU 내의 모터 제어 장치에 전달하고, 이 제어 지령치에 근거하여 모터의 토크 제어를 수행한다.2. Description of the Related Art In general, an electric power steering system (hereinafter referred to as MDPS) is a system in which an electronic control unit (ECU) receives signals of various sensors such as a torque sensor and various signals in a vehicle, Current command value, and transmits the control command value to the motor control device in the ECU, and performs torque control of the motor based on the control command value.
이때, 모터의 토크 제어를 수행하기 위해서는, 모터의 회전 상태 및 부하 전류 등에 대한 실시간 피드백 정보가 필요한데, 이러한 경우 사용되는 것이 모터의 전류센서이다.In this case, in order to perform torque control of the motor, real-time feedback information on the rotation state of the motor and the load current is required. In this case, the current sensor of the motor is used.
즉, 전류센서는 모터에 흐르는 실제 전류인 모터 전류의 크기를 유기 자화량으로 환산하여 그 값을 전압 또는 전류로 출력한다.That is, the current sensor converts the magnitude of the motor current, which is the actual current flowing through the motor, into the organic magnetization amount, and outputs the value as a voltage or a current.
그러나, 전류센서가 가지고 있는 물성에 의해 모터에 인가되는 인가 전류가 0이 될때, 자화 유기된 내부자화량은 0으로 수렴하지 못하고, 히스테리시스가 잔류하게 되어 전류 오프셋(offset) 편차를 발생시키는 문제점이 있다.However, when the applied current applied to the motor becomes zero due to the physical properties of the current sensor, the amount of internal magnetization induced does not converge to zero, and hysteresis remains, which causes a deviation in current offset .
다시 말해, 상기와 같은 문제점에 의해 어시스트 토크가 없을 때에는 히스테리시스가 균일 또는 불균일 할 수 있으며, 또한 어시스트 토크가 인가되는 경우에는 기존 히스테리시스가 존재하므로, 정방향과 역방향 시 어시스트 토크가 상이하게 되고, 그에 따라 어시스트 토크의 기울기가 서로 달라지는, 즉 어시스트 량이 서로 달라지게 되어 히스테리시스가 불균일 할 수 밖에 없다.In other words, hysteresis can be uniform or nonuniform when there is no assist torque due to the above-mentioned problems, and existing hysteresis exists when assist torque is applied, so that the assist torque in the forward direction and the reverse direction are different, The tilt of the assist torque is different from each other, that is, the amounts of assist are different from each other, and the hysteresis is uneven.
따라서, 현재에는 히스테리시스를 일정하게 유지하기 위해 추가적인 튜닝을 진행하고 있으나, 히스테리시스를 일정하게 튜닝하는 것이 어려울 뿐만 아니라 이로 인하여 조타감이 변경되는 문제가 발생될 수 있다.
Therefore, in order to keep the hysteresis constant at present, additional tuning is carried out. However, it is difficult to uniformly adjust the hysteresis and the steering feeling may be changed.
본 발명의 목적은, 랙포스에 댐핑 포스를 더해 히스테리시스가 거의 없게 만든 상태에서 기설정된 토크 맵에 따른 어시스트 값을 인가하여 불균형 히스테리시스가 없게 만들고, 여기에 일정한 히스테리시스 토크를 인가하여 일반적인 조타감으로 변경된 상태의 어시스트 토크를 스티어링으로 인가함으로써, 조타 일관성을 유지하도록 하는 전자식 파워 스티어링 제어 방법을 제공함에 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a damping force control apparatus and a damping force control method in which a damping force is added to a rack force to reduce an amount of hysteresis and an assist value according to a predetermined torque map is applied to make unbalanced hysteresis, State steerability by applying an assist torque in the steady state to the steered state.
본 발명에 따른 전자식 파워 스티어링 제어 방법은 스티어링 각도에 따른 랙포스를 수신하는 제1단계와 상기 제1단계에서 수신된 랙포스에 댐핑포스를 인가하여 스티어링 각도에 따라 발생하는 랙포스의 히스테리시스를 최소화는 제2단계와 상기 제2단계를 통해 히스테리시스가 최소화된 랙포스에 기설정된 토크맵을 인가하는 제3단계 및 상기 제3단계에서 토크맵이 인가된 랙포스에 히스테리시스 토크를 인가하여 일정한 토크 히스테리시스를 형성하는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The electronic power steering control method according to the present invention includes a first step of receiving a rack force according to a steering angle and a damping force applied to the rack force received in the first step to minimize a hysteresis of a rack force generated according to a steering angle A third step of applying a predetermined torque map to a rack force whose hysteresis is minimized through a second step and the second step, and a third step of applying a hysteresis torque to a rack force applied with the torque map in the third step to apply a constant torque hysteresis And a fourth step of forming a second electrode.
여기서, 상기 제2단계는 역방향으로 조향되는 스티어링 각도에 대하여 정향방을 따르는 댐핑포스가 인가되도록 한다.Here, the second step is to apply a damping force along the forward direction with respect to the steering angle that is steered in the reverse direction.
또한, 상기 제2단계는 정방향으로 조향되는 스티어링 각도에 대하여 역향방을 따르는 댐핑포스가 인가되도록 한다.In the second step, a damping force is applied along a reverse direction with respect to a steered angle that is steered in a forward direction.
한편, 상기 제4단계는 정방향의 히스테리시스 토크와 역방향의 히스테리시스 토크의 차이가 스티어링 각도 변화에 따라 일정한 차이를 가지도록 토크 히스테리시스를 형성한다.
Meanwhile, in the fourth step, torque hysteresis is formed so that the difference between the hysteresis torque in the normal direction and the hysteresis torque in the reverse direction has a constant difference according to the steering angle change.
본 발명은, 랙포스에 댐핑 포스를 더해 히스테리시스가 거의 없게 만든 상태에서 기설정된 토크 맵에 따른 어시스트 값을 인가하여 불균형 히스테리시스가 없게 만들고, 여기에 일정한 히스테리시스 토크를 인가하여 일반적인 조타감으로 변경된 상태의 어시스트 토크를 스티어링으로 인가함으로써, 조타 일관성을 유지할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.
In the present invention, a damping force is added to a rack force so that an assist value according to a predetermined torque map is applied in a state in which there is almost no hysteresis, thereby making unbalanced hysteresis impossible. By applying a constant hysteresis torque thereto, By applying the assist torque with the steering, it is possible to maintain the steering consistency.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 전자식 파워 스티어링 제어 방법을 순차적으로 보여주는 개념도이다.
도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 전자식 파워 스티어링 제어 방법에 대한 제1단계 및 제2단계를 보여주는 도면이다.
도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 전자식 파워 스티어링 제어 방법에 대한 제3단계를 보여주는 도면이다.
도 4 는 본 발명의 실시예에 따른 전자식 파워 스티어링 제어 방법에 대한 제4단계를 보여주는 도면이다.1 is a conceptual diagram sequentially illustrating an electronic power steering control method according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a first step and a second step of an electronic power steering control method according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a third step of an electronic power steering control method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating a fourth step of an electronic power steering control method according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving it will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings.
그러나, 본 발명은 이하에 개시되는 실시 예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.It should be understood, however, that the present invention is not limited to the embodiments disclosed herein but may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 전자식 파워 스티어링 제어 방법을 순차적으로 보여주는 개념도이고, 도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 전자식 파워 스티어링 제어 방법에 대한 제1단계 및 제2단계를 보여주는 도면이다.FIG. 1 is a conceptual diagram sequentially showing an electronic power steering control method according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing first and second steps of an electronic power steering control method according to an embodiment of the present invention .
또한, 도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 전자식 파워 스티어링 제어 방법에 대한 제3단계를 보여주는 도면이며, 도 4 는 본 발명의 실시예에 따른 전자식 파워 스티어링 제어 방법에 대한 제4단계를 보여주는 도면이다.3 is a diagram showing a third step of the electronic power steering control method according to the embodiment of the present invention. FIG. 4 is a view showing a fourth step of the electronic power steering control method according to the embodiment of the present invention. to be.
일반적으로, MDPS 어시스트가 없을 때에는 히스테리시스가 균일할 수도 있고, 불균일할 수도 있으며, 또한 MDPS 어시스트가 있을 때에는 정방향과 역방향 조향 시 기존 히스테리시스, 즉 MDPS 어시스트가 없을 때의 히스테리시스가 존재하기 때문에, 그에 따른 토크가 상이하여 도와주는 어시스트 량이 서로 달라지게 되므로, 히스테리시스가 불균일 할 수 밖에 없다.In general, hysteresis may be uniform or non-uniform when there is no MDPS assist, and hysteresis when there is no existing hysteresis, i.e. MDPS assist, in forward and reverse steering when MDPS assist exists, The amounts of assists to be assisted are different from each other, so that the hysteresis can not be uniform.
이를 위해, MDPS 어시스트가 있을 때에도 히스테리시스를 일정하게 유지하기 위한 추가적인 튜닝을 진행하고 있으나, 일정하게 튜닝하는데 어려움이 있고, 또한 그에 따른 조타감이 변경되는 문제가 발생할 수도 있다.To this end, even when the MDPS assist is present, additional tuning is performed to keep the hysteresis constant, but it is difficult to constantly tune and the steering feeling may be changed.
따라서, 본 실시예에서는 먼저 랙포스를 수신하고(S100), 수신된 랙포스의 히스테리시스를 최소화하며(S200), 이후 최소화된 히스테리시스에 토크맵을 인가하는(S300) 한편, 여기에 히스테리시스 토크를 인가하여(S400) 형성된 일정한 토크 히스테리시스를 제어기를 통해 MDPS 어시스트에 이용되도록 함으로써, 전술된 바와 같은 문제를 해결할 수 있다.Accordingly, in the present embodiment, the rack force is first received (S100), the hysteresis of the received rack force is minimized (S200), the torque map is then applied to the minimized hysteresis (S300), and a hysteresis torque The constant torque hysteresis generated at step S400 is used for the MDPS assist through the controller, thereby solving the problem as described above.
즉, 일정한 토크 히스테리시스를 형성하여 조타감 변경의 문제를 해결하기 위한 제어 방법을 순차적으로 상세하게 설명하면 다음과 같다.That is, a control method for solving the problem of steering feeling change by forming a constant torque hysteresis will be sequentially described in detail as follows.
먼저 정방향 및 역방향의 스티어링 각도에 따른 랙포스를 수신하여(S100), 도 1의 (a)에 도시된 바와 같은 히스테리시스가 형성되도록 한다.First, a rack force corresponding to the steering angles in forward and reverse directions is received (S100), and hysteresis as shown in FIG. 1 (a) is formed.
이후, 상기 단계(S100)에서 수신된 랙포스에 댐핑포스를 인가하여 스티어링 각도에 따라 발생되는 랙포스의 히스테리시스를 최소화한다(S200).Thereafter, a damping force is applied to the rack force received in the step S100 to minimize the hysteresis of the rack force generated according to the steering angle (S200).
이는, 수신된 랙포스에 댐핑포스를 더해줌으로써, 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이 히스테리시스가 거의 없게 하는, 즉 히스테리시스가 최소화되게 하는 직선의 형태가 되도록 하기 위함이다.This is to add a damping force to the received rack force so that there is almost no hysteresis, i. E. Hysteresis is minimized, as shown in FIG. 1 (b).
여기서, 댐핑포스는 도 1의 (b)에서와 같이 직선의 형태가 되도록 하여 히스테리시스가 최소화되게 하는, 즉 정방향으로 조향되는 스티어링 각도에서의 히스테리시스 임계값과, 역방향으로 조향되는 스티어링 각도에서의 히스테리시스 임계값의 차이가 거의 없게 하는 외력으로 형성된다.Here, the damping force is in the form of a straight line as shown in FIG. 1 (b), so that the hysteresis is minimized, that is, the hysteresis threshold at the steered angle steered in the forward direction and the hysteresis threshold at the steered angle steered in the reverse direction So that there is little difference in value.
다시 말해, 상기와 같은 히스테리시스 최소화 단계(S200)에서는 역방향으로 조향되는 스티어링 각도에 대하여 정방향을 따르는 댐핑포스가 인가되도록 하고, 또한 정방향으로 조향되는 스티어링 각도에 대하여 역방향을 따르는 댐핑포스가 인가되도록 함으로써, 히스테리시스가 거의 없게 만들 수 있다.In other words, in the hysteresis minimization step S200 as described above, the damping force along the forward direction is applied to the steering angle that is steered in the reverse direction, and the damping force along the reverse direction with respect to the steering angle steered in the forward direction is applied, Hysteresis can be made very little.
이후, 히스테리시스가 최소화된 랙포스에 도 3에 도시된 바와 같이 기설정된 토크맵을 인가한다(S300).Then, the predetermined torque map is applied to the rack force with hysteresis minimized as shown in FIG. 3 (S300).
즉, 전술된 단계(S200)를 통해 히스테리시스가 거의 없는 상태에서 기설정된 토크맵에 따라 소정의 어시스트를 해줌으로써, 불균형 히스테리시스가 없는, 다시 말해 정방향의 히스테리시스 토크와 역방향의 히스테리시스 토크의 차이에 따른 불균형이 없는 3차원 형태의 히스테리시스가 형성되도록 한다.That is, by performing the predetermined assist in accordance with the predetermined torque map in the state where there is almost no hysteresis through the above-described step S200, it is possible to obtain the unbalanced hysteresis, that is, the unbalance due to the difference between the forward hysteresis torque and the reverse hysteresis torque So that a hysteresis of a three-dimensional shape without a gap is formed.
최종적으로, 토크맵이 인가된 랙포스에 히스테리시스를 토크를 인가하여 도 4에 도시된 바와 같이 일정한 토크 히스테리시스를 형성한다(S400).Finally, a constant torque hysteresis is formed by applying a hysteresis torque to the rack force applied with the torque map as shown in FIG. 4 (S400).
이때, 일정한 토크 히스테리시스는 정방향의 히스테리시스 토크와 역방향의 히스테리시스 토크의 차이가 스티어링 각도 변화에 따라 일정한 차이를 갖는 것을 의미하는 것으로, 도 4에 도시된 바와 같은 히스테리시스가 형성되도록 함으로써, MDPS 어시스트가 있는, 즉 정방향과 역방향 시 토크가 상이하여 도와주는 어시스트 량이 달라 발생되는 히스테리시스 분균일을 개선할 수 있다.Here, the constant torque hysteresis means that the difference between the hysteresis torque in the normal direction and the hysteresis torque in the reverse direction has a certain difference according to the steering angle change. By making the hysteresis as shown in FIG. 4, That is, it is possible to improve the hysteresis uniformity in which the assist amount is different due to the difference between the forward torque and the reverse torque.
결국, 본 실시예에서는 상기와 같이 형성된 일정한 토크 히스테리시스를 MDPS 어시스트에 적용하여 주행 시 운전자에게 일반적인 조타감을 전달하도록 함으로써, 차량 조타 시 히스테리시스 분균일에 의해 조타 이질감이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
As a result, in the present embodiment, the constant torque hysteresis formed as described above is applied to the MDPS assist to transmit a general sense of steering to the driver during driving, thereby preventing occurrence of steering unevenness due to uniformity of the hysteresis in steering of the vehicle.
본 발명은, 랙포스에 댐핑 포스를 더해 히스테리시스가 거의 없게 만든 상태에서 기설정된 토크 맵에 따른 어시스트 값을 인가하여 불균형 히스테리시스가 없게 만들고, 여기에 일정한 히스테리시스 토크를 인가하여 일반적인 조타감으로 변경된 상태의 어시스트 토크를 스티어링으로 인가함으로써, 조타 일관성을 유지할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.
In the present invention, a damping force is added to a rack force so that an assist value according to a predetermined torque map is applied in a state in which there is almost no hysteresis, thereby making unbalanced hysteresis unavoidable, and a constant hysteresis torque is applied thereto, By applying the assist torque with the steering, it is possible to maintain the steering consistency.
이상의 본 발명은 도면에 도시된 실시 예(들)를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형이 이루어질 수 있으며, 상기 설명된 실시예(들)의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해여야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many modifications may be made thereto, It will be understood that all or some of the elements (s) may be optionally constructed in combination. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.
Claims (4)
상기 제1단계에서 수신된 랙포스에 댐핑포스를 인가하여 스티어링 각도에 따라 발생하는 랙포스의 히스테리시스를 최소화는 제2단계;
상기 제2단계를 통해 히스테리시스가 최소화된 랙포스에 기설정된 토크맵을 인가하는 제3단계; 및
상기 제3단계에서 토크맵이 인가된 랙포스에 히스테리시스 토크를 인가하여 일정한 토크 히스테리시스를 형성하는 제4단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 파워 스티어링 제어 방법.
A first step of receiving a rack force according to a steering angle;
A second step of applying a damping force to the rack force received in the first step to minimize the hysteresis of the rack force generated according to the steering angle;
A third step of applying a preset torque map to the rack force with hysteresis minimized through the second step; And
And a fourth step of applying a hysteresis torque to the rack force to which the torque map is applied in the third step to form a constant torque hysteresis.
상기 제2단계는,
역방향으로 조향되는 스티어링 각도에 대하여 정향방을 따르는 댐핑포스가 인가되도록 하는 것을 특징으로 하는 전자식 파워 스티어링 제어 방법.
The method according to claim 1,
The second step comprises:
Wherein a damping force is applied along a forward direction with respect to a steering angle that is steered in a reverse direction.
상기 제2단계는,
정방향으로 조향되는 스티어링 각도에 대하여 역향방을 따르는 댐핑포스가 인가되도록 하는 것을 특징으로 하는 전자식 파워 스티어링 제어 방법.
The method according to claim 1,
The second step comprises:
Wherein a damping force along a reverse direction is applied to a steering angle steered in a forward direction.
상기 제4단계는,
정방향의 히스테리시스 토크와 역방향의 히스테리시스 토크의 차이가 스티어링 각도 변화에 따라 일정한 차이를 가지도록 토크 히스테리시스를 형성하는 것을 특징으로 하는 전자식 파워 스티어링 제어 방법.The method according to claim 1,
In the fourth step,
Characterized in that torque hysteresis is formed such that the difference between the hysteresis torque in the normal direction and the hysteresis torque in the reverse direction has a constant difference according to the change in the steering angle.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |