KR20190016194A - Steering control device and method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 실시예들은 조향 제어 장치 및 방법에 관한 것이다. The embodiments relate to a steering control apparatus and method.
일반적으로 차량에는 스티어링 휠을 용이하게 조향할 수 있도록 전동식 조향장치(EPS: Electronic Power Steering)가 구비되어 있으며, EPS는 조향 모터의 회전력을 이용하여 운전자의 조향력을 보조한다. Generally, a vehicle is provided with an electronic power steering (EPS) so as to easily steer the steering wheel, and the EPS assists the steering force of the driver by using the turning force of the steering motor.
EPS는 스티어링 휠의 조타시 조향 모터의 구동을 제어하는 ECU(Electronic Control Unit)를 구비하고 있으며, ECU는 조향각 센서, 토크 센서, 차속 센서 및 엔진 회전수 센서 등으로부터 신호를 입력받아 어시스트 전류값을 연산하고, 이를 조향 모터에 제공하여 스티어링 휠의 조향감을 조절하게 된다. 이에 따라, 저속구간에서는 어시스트 전류를 크게 하여 조향감을 상대적으로 가볍게 하고, 고속구간에서는 어시스트 전류를 작게 하여 조향감을 상대적으로 무겁게 함으로써, 안전하게 주행할 수 있도록 한다EPS is equipped with an electronic control unit (ECU) that controls the steering motor driving when the steering wheel is steered. The ECU receives signals from a steering angle sensor, a torque sensor, a vehicle speed sensor and an engine speed sensor, And provides it to the steering motor to adjust the steering feeling of the steering wheel. Accordingly, in the low-speed section, the assist current is increased to relatively lighten the steering feeling, and in the high-speed section, the assist current is reduced to make the steering feeling relatively heavy,
한편, 주행 중 운전자가 스티어링 휠을 좌우로 조타하게 되면, 토크가 변화하게 되고, 도 1에 도시된 바와 같이, 토크의 변화에 따라 어시스트 전류도 변화하게 된다. On the other hand, when the driver steers the steering wheel to the left and right during driving, the torque changes, and the assist current also changes with the change in torque, as shown in Fig.
그런데 토크가 0 N·m 일 때, 어시스트 전류도 0 A 부근을 지나게 되며, 특히 어시스트 전류의 기울기가 작아져 0 이 되는 순간이 생긴다. 그리고 어시스트 전류의 기울기가 작아지게 되면, 어시스트 전류가 0 A인 구간이 길어지게 된다. 이렇게 어시스트 전류의 기울기가 0이 되면, 도 2에 도시된 토크와 조향각 간의 관계를 나타낸 도면에서 볼 수 있듯이, 토크가 0 N·m이 되는 구간, 즉 어시스트 전류의 기울기가 0인 부근에서 노치필(Notch Feel)이 발생한다. 즉, 스티어링 휠을 조타할 때, 운전자가 스티어링 휠로부터 일정하지 않은 조타력을 느끼게 된다. However, when the torque is 0 N · m, the assist current also crosses around 0 A, and in particular, the slope of the assist current becomes small, resulting in a zero moment. If the slope of the assist current becomes smaller, the duration of the assist current becomes longer. When the slope of the assist current is 0, as shown in the diagram showing the relationship between the torque and the steering angle shown in FIG. 2, the torque is 0 N m, that is, the slope of the assist current is 0, Notch Feel) occurs. That is, when the steering wheel is steered, the driver feels an uneven steering force from the steering wheel.
본 실시예들은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 노치필이 발생하지 않도록 하는 조향장치 및 그 제어방법을 제공하고자 한다. In order to solve the above problems, the embodiments of the present invention provide a steering apparatus and a control method thereof for preventing notch generation.
일 실시예는, 스티어링 휠의 조타에 의해 발생하는 토크를 감지하는 토크 센서; 및 상기 토크 센서로부터의 토크를 이용하여 토크값의 증감 추이를 판단하고, 상기 토크값의 증감 추이와, 상기 토크값이 양수인지 음수인지에 따라 조향 모터에 보상 어시스트 전류를 제공할지 여부와, 제공되는 보상 어시스트 전류값을 결정하는 조향 보상부;를 포함하는 조향 제어 장치를 제공한다. One embodiment includes a torque sensor for sensing a torque generated by steering of a steering wheel; And determining whether the torque value is increased or decreased by using the torque from the torque sensor, and determining whether to provide a compensation assist current to the steering motor depending on whether the torque value is positive or negative, And a steering compensation unit for determining a compensation assist current value to be supplied to the steering control unit.
다른 실시예에서는, 스티어링 휠; 상기 스티어링 휠에 조타력을 제공하는 조향 모터; 상기 스티어링 휠의 조타에 의해 발생하는 토크를 감지하는 토크 센서; 상기 스티어링 휠의 조향각속도를 감지하는 조향각속도 센서; 상기 토크 센서로부터의 토크를 이용하여 토크값의 증감 추이를 판단하고, 상기 토크값의 증감 추이와, 상기 토크값이 양수인지 음수인지와, 상기 조향각속도에 따라 상기 조향 모터에 보상 어시스트 전류를 제공할지 여부와, 제공되는 보상 어시스트 전류값을 결정하는 조향 보상부;를 포함하는 조향 장치를 제시한다. In another embodiment, the steering wheel; A steering motor for providing a steering force to the steering wheel; A torque sensor for sensing a torque generated by steering of the steering wheel; A steering angle velocity sensor for sensing a steering angle velocity of the steering wheel; And determining whether or not the torque value is a positive or negative value and providing a compensation assist current to the steering motor in accordance with the steering angle speed, And a steering compensation unit for determining a compensation assist current value to be provided.
또 다른 실시예에서는, 스티어링 휠의 조타에 의해 발생하는 토크를 감지하는 단계; 상기 토크를 이용하여 토크값의 증감 추이를 판단하는 증감 판단 단계; 상기 토크값의 증감 추이와, 상기 토크값이 양수인지 음수인지에 따라 조향 모터에 보상 어시스트 전류를 제공할지 여부를 결정하는 보상 판단 단계; 및 상기 보상 어시스트 전류의 공급이 결정되면, 상기 보상 어시스트 전류값을 결정하는 전류값 결정 단계;를 포함하는 조향 제어 방법을 제시한다. In yet another embodiment, there is provided a method comprising: sensing a torque generated by steering of a steering wheel; Determining a change in the torque value using the torque; A compensation determination step of determining whether to provide a compensation assist current to the steering motor depending on whether the torque value is positive or negative; And a current value determining step of determining the compensation assist current value when supply of the compensation assist current is determined.
이상에서 설명한 바와 같은 본 실시예들에 의하면, 스티어링 휠이 토크값이 0인 상태를 지날때 어시스트 전류의 기울기가 0이 되지 않도록 함으로써, 어시스트 전류의 기울기가 0이 되어 발생하는 노치필을 방지할 수 있다. According to the embodiments as described above, by preventing the slope of the assist current from becoming zero when the steering wheel passes the state where the torque value is zero, it is possible to prevent the notch generated due to the slope of the assist current being zero have.
도 1은 종래의 토크와 어시스트 전류 간의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 2는 종래의 토크와 조향각 간의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명에 따른 조향 제어 장치의 개략적 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 토크와 어시스트 전류 간의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명에 따른 조향 제어 장치에서 어시스트 전류를 보상하는 과정을 나타낸 흐름도이다. 1 is a graph showing a relationship between a conventional torque and an assist current.
2 is a graph showing a relationship between a conventional torque and a steering angle.
3 is a schematic block diagram of a steering control apparatus according to the present invention.
4 is a graph showing the relationship between the torque and the assist current according to the present invention.
5 is a flowchart illustrating a process of compensating an assist current in the steering control apparatus according to the present invention.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. In the drawings, like reference numerals are used to denote like elements throughout the drawings, even if they are shown on different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
또한, 본 발명의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the components from other components, and the terms do not limit the nature, order, order, or number of the components. When a component is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another component, the component may be directly connected or connected to the other component, Quot; intervening "or that each component may be" connected, "" coupled, "or " connected" through other components.
도 3은 본 발명에 따른 조향 제어 장치의 개략적 구성도이다. 3 is a schematic block diagram of a steering control apparatus according to the present invention.
본 발명에 따른 조향 제어 장치는, 운전자 토크, 조향 방향, 조향각속도에 기초하여 조향 모터에 제공되는 어시스트 전류를 보정하며, 토크 센서(10), 조향각 센서(20), 조향각속도 센서(30), 차속 센서(40), 조향 제어부(50), 조향 보상부(60), 구동회로부(70)를 포함할 수 있다. The steering control device according to the present invention corrects the assist current provided to the steering motor based on the driver's torque, the steering direction, and the steering angle velocity, and includes the
토크 센서(10)는, 스티어링 휠에 연결된 스티어링 컬럼에 설치되며, 스티어링 휠의 좌우 조타시 발생하는 스티어링 컬럼의 토크를 검출하여 토크값을 출력하고, 출력된 토크값은 조향 제어부(50)와 조향 보상부(60)로 제공될 수 있다. 이때, 토크값은 스티어링 휠을 중립 위치로부터 반시계방향으로 조타시키는지, 시계방향으로 조타시키는지에 따라 플러스 또는 마이너스 값을 가질 수 있다. The
본 발명에서는 설명의 편의성을 위해 스티어링 휠을 중립 위치로부터 시계방향으로 조타시키는 경우와 다시 중립 위치로 조타시키는 경우에는 토크값이 플러스가 되고, 중립 위치로부터 반시계방향으로 조타시키는 경우와 다시 중립 위치로 조타시키는 경우에는 토크값이 마이너스가 되는 것으로 설명하기로 한다. In the present invention, when the steering wheel is steered in the clockwise direction from the neutral position for the sake of convenience of explanation and when the steering wheel is steered again to the neutral position, the torque value becomes positive and the steering wheel is rotated counterclockwise from the neutral position, It is assumed that the torque value becomes negative.
조향각 센서(20)는 스티어링 휠의 조향시 스티어링 휠의 회전정도를 나타내는 조향각과, 회전방향을 나타내는 조향방향을 감지하여 조향 제어부(50)와 조향 보상부(60)로 제공할 수 있다. 이때, 스티어링 휠의 조향방향을 플러스 또는 마이너스로 나타낼 수 있으며, 본 발명에서는 설명의 편의성을 위해 스티어링 휠의 조향방향이 시계방향인 경우를 플러스로 설정하고, 조향방향이 반시계방향인 경우를 마이너스로 설정하도록 한다. 이에 따라, 조향각 센서(20)에서 감지된 조향각은 시계방향으로 조타하는 경우에는 플러스 각도값을 갖고, 반시계방향으로 조타하는 경우에는 마이너스 각도값을 갖게 된다.The
조향각속도 센서(30)는 스티어링 휠의 좌우 조타시 스티어링 휠의 조타 속도를 감지하며, 좌우 중 일측을 기준으로 하여 일측으로 회전하면 플러스 값으로 출력되고 타측으로 회전하면 마이너스 값으로 출력될 수 있다. 조향각속도가 0이거나 0에 근접한 일정 범위내에서 변화하는 경우는, 스티어링 휠이 중립상태에 놓여 직진 주행되는 상태 또는 운전자가 좌우로 조타한 상태에서 홀딩한 상태로서, 본 실시예에서는 조향각속도가 0이거나 0에 근접한 일정 범위내인 경우에는 보상모드가 적용되지 아니한다. The steering angle speed sensor 30 senses the steering speed of the steering wheel when the steering wheel is steered left and right. The steering angle speed sensor 30 outputs a positive value when rotated to one side with respect to one side of the steering wheel, and outputs a negative value when rotated to the other side. In the case where the steering angle velocity changes to within a certain range close to 0 or 0, the steering wheel is held in a state in which the steering wheel is in a neutral state and running in a straight state, or in a state in which the driver steers left and right. In this embodiment, Or within a certain range close to zero, the compensation mode is not applied.
차속 센서(40)는 차량의 속도를 감지하며, 감지된 차량의 속도를 조향 제어부(50)로 제공할 수 있다. The vehicle speed sensor 40 senses the speed of the vehicle and can provide the sensed speed of the vehicle to the
조향 제어부(50)는, 미리 설정되어 메모리(미도시)에 저장된 알고리즘을 이용하여 조향 모터로 인가되는 어시스트 전류값을 선택한다. 이때, 조향 제어부(50)는 토크값과 차량의 속도를 고려하여 조향기능을 수행하기 위한 어시스트 전류값을 선택하게 된다. 이렇게 조향 제어부(50)에서 조향전류값을 선택하여 조향 모터에 제공하는 경우를 본 발명에서는 노멀모드라 한다. The
조향 보상부(60)는, 미리 설정된 조건에 도달하면, 어시스트 전류의 기울기가 0이 되는 구간이 없어지도록 보상 어시스트 전류를 선택하며, 토크값과 차속에 따라 보상 어시스트 전류가 설정된 보상 테이블을 가지고 있다. The
조향 보상부(60)는 토크 센서(10)에서 감지한 토크값과, 조향각속도 센서(30)에서 감지한 조향각속도값, 및 토크값의 증감상태를 이용하여 어시스트 전류의 보상을 결정할 수 있다. The
이를 위해, 조향 보상부(60)는 토크 센서(10)로부터 토크값이 제공되면, 토크값이 양수인지 음수인지 판단하고, 일정 시간 간격을 두고 이전 토크값과 현재 토크값을 비교하여 토크값의 증감상태를 판단하고, 조향각속도가 0 또는 0을 포함하는 소정 범위 내에 속하는지 판단하여 어시스트 전류를 보상할지 여부를 판단할 수 있다. When the torque value is supplied from the
이렇게 조향 보상부(60)에서 어시스트 전류를 보상하는 경우를 보상모드라고 하며, 다음의 두 경우에 보상모드가 실행된다. The case where the assist current is compensated in the
첫번째 토크 센서(10)로부터의 토크값이 증가상태에 있으면서 토크값은 마이너스인 경우와, 두번째 토크값이 감소상태에 있으면서 토크값은 플러스인 경우이다. 이 두 경우 모두 조향각속도가 0이 아니거나 0을 포함하는 소정 범위내에 포함되지 않아야 한다. The case where the torque value from the
이러한 보상모드에서 조향 보상부(60)는 토크값이 0인 구간에서 어시스트 전류값의 기울기가 노멀모드보다 급격히 변화하도록 보상 어시스트 전류를 결정할 수 있다. 즉, 조향 보상부(60)는, 어시스트 전류값의 절대값이 커지도록 보상 어시스트 전류를 결정하게 된다. In this compensation mode, the
예를 들어, 토크값이 -0.8 N·m에서 -0.5 N·m로 변경되면, 조향 제어부(50)에 의해 제어되는 노멀모드에서는 -0.5 N·m에 해당하는 어시스트 전류가 아닌 -0.7 N·m에 해당하는 어시스트 전류가 조향 모터에 제공된다. 그러나 조향 보상부(60)에 의해 보상모드가 실행되면, -0.3 N·m에 해당하는 어시스트 전류가 조향 모터에 제공되도록 제어한다. 이에 따라, 조향 보상부(60)는 보상모드에서 노멀모드에 비해 0.4 N·m에 해당하는 어시스트 전류만큼 조향 모터로 더 제공되도록 제어한다. For example, when the torque value is changed from -0.8 N · m to -0.5 N · m, in the normal mode controlled by the
한편, 토크값이 -0.4 N·m에서 -0.1 N·m로 변경되면, 조향 제어부(50)에 의해 제어되는 노멀모드에서는 -0.3 N·m에 해당하는 어시스트 전류가 조향 모터로 제공되도록 한다. 그러나 조향 보상부(60)에 의해 제어되는 보상모드가 실행되면, 0.2 N·m에 해당하는 어시스트 전류가 조향 모터에 제공된다. 이에 따라, 조향 보상부(60)는 보상모드에서 노멀모드에 비해 0.5 N·m에 해당하는 어시스트 전류만큼 조향 모터로 더 제공되도록 제어한다. On the other hand, when the torque value is changed from -0.4 N · m to -0.1 N · m, an assist current corresponding to -0.3 N · m is provided to the steering motor in the normal mode controlled by the
다른 예로, 토크값이 0.8 N·m에서 0.5 N·m로 변경되면, 조향 제어부(50)에 의한 노멀모드에서는 0.7 N·m에 해당하는 어시스트 전류가 조향 모터에 제공되도록 한다. 그러나 조향 보상부(60)에서는 보상모드에서 0.3 N·m에 해당하는 어시스트 전류가 조향 모터에 제공되도록 제어한다. 이에 따라, 조향 보상부(60)에 의한 보상모드에서는 노멀모드에 비해 0.4 N·m에 해당하는 어시스트 전류만큼 적게 조향 모터로 제공된다. As another example, when the torque value is changed from 0.8 N · m to 0.5 N · m, an assist current corresponding to 0.7 N · m is provided to the steering motor in the normal mode by the
한편, 토크값이 0.4 N·m에서 0.1 N·m로 변경되면, 조향 제어부(50)에 의해 제어되는 노멀모드에서는 0.3 N·m에 해당하는 어시스트 전류가 조향 모터로 제공되도록 하는 반면, 조향 보상부(60)에 의해 제어되는 보상모드에서는 -0.2 N·m에 해당하는 어시스트 전류가 조향 모터에 제공되도록 제어한다. 이에 따라, 조향 보상부(60)는 보상모드에서 노멀모드에 비해 0.5 N·m에 해당하는 어시스트 전류만큼 조향 모터로 덜 제공되도록 제어한다. On the other hand, when the torque value is changed from 0.4 N · m to 0.1 N · m, an assist current corresponding to 0.3 N · m is provided to the steering motor in the normal mode controlled by the
이와 같이, 조향 보상부(60)에서는 노멀모드보다 일정 이상 증가된 어시스트 전류가 조향 모터에 제공되도록 제어한다. 또한, 조향 보상부(60)는 토크값의 증감 정도나 변경된 토크값의 크기에 따라 어시스트 전류의 증감정도를 달리할 수 있다. As described above, the
즉, 상술한 예에서와 같이, 조향 보상부(60)는 토크값이 0.8 N·m에서 0.5 N·m로 변경될 때는 0.4 N·m만큼 노멀모드보다 어시스트 전류가 적게 제공되도록 제어하지만, 토크값이 0.4 N·m에서 0.1 N·m로 감소할 때는 0.5 N·m만큼 노멀모드보다 어시스트 전류가 적게 제공되도록 제어할 수 있다. That is, as in the above-mentioned example, the steering
한편, 조향 보상부(60)는 조향각속도 센서(30)로부터 제공된 조향각속도가 일정 시간동안 0을 유지하거나 0에 근접한 일정 범위내에서 변동하는 경우에는 보상모드를 적용하지 아니한다. 조향각속도가 일정 시간동안 0을 유지하거나 0에 근접한 범위내에서 변동하는 경우에는 차량이 직진 주행을 하거나 좌우 조타한 상태에서 스티어링 휠을 홀딩하는 경우로서, 운전자가 스티어링휠을 거의 조타하지 않으므로, 보상모드를 적용할 필요가 없다.On the other hand, the
또한, 조향 보상부(60)는 조향 제어부(50)와 마찬가지로 차속 센서(40)로부터 제공된 차량의 속도에 따라 보상 어시스트 전류의 크기 및 증감정도를 달리할 수 있다. Like the
구동회로부(70)는, 조향 제어부(50)와 조향 보상부(60)로부터 선택된 어시스트 전류값과 보상 어시스트 전류값에 따른 제어신호를 입력받아 조향 모터에 제공되는 전류를 제어한다. The driving
도 4는 본 실시예에 따른 보상모드가 적용되는 구간을 표시한 토크와 어시스트 전류와의 관계 그래프이다. FIG. 4 is a graph showing the relationship between the torque and the assist current indicating the section to which the compensation mode according to the present embodiment is applied.
도 4의 그래프에서 상측의 라인은 토크가 증가하는 경우에 생성되는 그래프 라인이고, 하측의 라인은 토크가 감소하는 경우에 생성되는 그래프 라인이다. The upper line in the graph of FIG. 4 is a graph line generated when the torque increases, and the lower line is a graph line generated when the torque decreases.
도 4에 도시된 바와 같이, 그래프의 제3사분면과 제4사분면에 굵은 선으로 표시된 바와 같이, 토크값이 증가상태에 있는 경우에는 토크값이 마이너스이면 보상모드가 수행된다. 토크값이 감소상태에 있는 경우에는 그래프의 제1사분면과 제2사분면에 굵은 선으로 표시된 바와 같이 토크값이 플러스이면 보상모드가 수행된다.As shown in FIG. 4, when the torque value is in the increase state, the compensation mode is performed when the torque value is negative, as indicated by a bold line in the third quadrant and the fourth quadrant of the graph. When the torque value is in the reduced state, the compensation mode is performed when the torque value is positive as indicated by a bold line in the first and second quadrants of the graph.
여기서, 토크값이 증가상태에 있는 경우는 스티어링 휠이 중립 위치에서 스티어링 휠을 일측으로 감거나, 타측으로 스티어링 휠이 감겨진 상태에서 중립 위치로 푸는 경우가 된다. 예를 들어, 시계방향으로 감는 경우에 토크값이 증가한다고 할 때, 중립 위치에서 스티어링 휠을 시계방향으로 감거나, 반시계방향으로 감겨진 상태에서 스티어링 휠을 중립상태로 푸는 경우에 토크값이 증가상태에 있게 된다. Here, when the torque value is in the increased state, the steering wheel is wound to the neutral position and the steering wheel is wound to the neutral position. For example, assuming that the torque value increases when winding in the clockwise direction, when the steering wheel is wound clockwise at the neutral position or when the steering wheel is released in the neutral state while being wound in the counterclockwise direction, In an increased state.
토크값의 경우, 상술한 바와 같이, 본 실시예에서는 스티어링 휠을 시계방향으로 조타시키는 경우에는 토크값이 플러스가 되고, 반시계방향으로 조타시키는 경우에는 토크값이 마이너스가 되는 것으로 설정한다. 즉, 스티어링 휠을 시계방향으로 감는 경우에는 토크값이 플러스가 되고, 스티어링 휠을 반시계방향으로 감는 경우에는 토크값이 마이너스가 된다. In the case of the torque value, as described above, in the present embodiment, the torque value is positive when steering the steering wheel in the clockwise direction, and the torque value is negative when steering is performed in the counterclockwise direction. That is, when the steering wheel is wound clockwise, the torque value becomes positive, and when the steering wheel is wound in the counterclockwise direction, the torque value becomes negative.
이에 따라, 토크값이 증가상태에 있고 토크값이 마이너스인 경우는, 스티어링 휠이 반시계방향으로 감겨진 상태에서 중립 위치로 풀리고 있는 경우이며, 토크값이 감소상태에 있고 토크값이 플러스인 경우는 스티어링 휠이 시계방향으로 감겨진 상태에서 중립 위치로 풀리고 있는 경우이다. Accordingly, when the torque value is in the increased state and the torque value is negative, the steering wheel is released to the neutral position in the state where the steering wheel is wound in the counterclockwise direction. When the torque value is in the reduced state and the torque value is positive Is a case where the steering wheel is unwound to the neutral position in a state where the steering wheel is wound clockwise.
즉, 조향 보상부(60)에서 보상 어시스트 전류를 결정하여 어시스트 전류값을 조절하는 경우는, 스티어링 휠이 반시계방향이나 시계방향으로 감겨진 상태에서 중립상태로 풀리고 있는 경우이다. 이 두 경우 모두 스티어링 휠이 중립 위치를 향하고 있기 때문에 종래에는 어시스트 전류의 기울기가 0가 되어 어시스트 전류가 0이 되는 구간이 길어지고, 이에 따라, 노치필이 나타나게 되는 원인이 되었다. That is, when the compensation current is determined by the steering
이러한 구성에 의한 조향 제어 장치에서 보상모드를 구현하는 과정을 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다. A process of implementing the compensation mode in the steering control apparatus having such a configuration will now be described with reference to FIG.
차량의 운행이 시작되면, 토크 센서(10), 조향각 센서(20), 조향각속도 센서(30), 차속 센서(40) 각각은 토크, 조향각, 조향각속도, 차량 속도를 검출하며, 토크, 조향각, 조향각속도, 차량속도에 대한 정보가 조향 제어부(50)로 제공되고, 토크, 조향각속도는 조향 보상부(60)로 제공된다. When the vehicle starts to operate, the
그러면 조향 제어부(50)에서는 노멀모드에서 조향 모터에 제공될 어시스트 전류값을 선택하고, 조향 보상부(60)는 보상 어시스트 전류가 필요한지 여부를 판단하여 보상 어시스트 전류가 필요한 경우에는 보상 어시스트 전류값을 산출하여 조향 모터의 제어를 위한 구동회로부(70)로 제공한다. Then, the
먼저, 조향 보상부(60)는 조향각속도 센서(30)로부터 조향각속도값을 제공받아 조향각속도의 절대값이 미리 설정된 값(a)의 절대값보다 큰지 작은지 여부를 판단한다(S500). 이때 a는 0일 수도 있고, 0을 포함하는 일정 각속도 구간을 나타낼 수도 있다. First, the steering
조향각속도의 절대값이 a의 절대값보다 큰 경우, 조향각속도는 a보다 크거나 -a보다 작은 값이 되므로, 스티어링 휠이 조타되고 있는 상태라고 판단할 수 있다. 이 경우 조향 보상부(60)는 보상모드의 실행 여부를 결정하기 위해 다음 단계로 진행한다. When the absolute value of the steering angle velocity is larger than the absolute value of a, the steering angle velocity is greater than a or smaller than -a, so that it can be determined that the steering wheel is steering. In this case, the steering
반면, 조향각속도의 절대값이 a의 절대값보다 작은 경우에는 스티어링 휠이 조타되고 있는 상태가 아니라고 판단되므로, 조향 보상부(60)는 보상모드를 실행하지 않는다. On the other hand, when the absolute value of the steering angle velocity is smaller than the absolute value of a, it is determined that the steering wheel is not steering, and therefore the
조향각속도의 절대값이 a의 절대값보다 큰 경우, 조향 보상부(60)에서는 현재 토크값과 이전에 입력된 이전 토크값을 비교하여 토크값이 증가하는 상태에 있는지 감소하는 상태에 있는지를 판단한다(S510). 이때, 조향 보상부(60)는 먼저 현재 토크값으로부터 이전 토크값을 감하여 나온 결과값이 0보다 큰지 작은지에 따라 토크값의 증가 또는 감소를 판단할 수 있다. 결과값이 0보다 큰 경우는 토크값이 증가하고 있음을 나타내며, 결과값이 0보다 작은 경우는 토크값이 감소하고 있음을 나타낸다. When the absolute value of the steering angle velocity is larger than the absolute value of a, the
이렇게 토크값의 증가 또는 감소가 판단되면, 조향 보상부(60)는 결과값이 0보다 큰 경우와 결과값이 0보다 작은 경우 모두 다음 단계에서 현재 토크값이 0보다 큰지 여부를 판단한다. If it is determined that the torque value is increased or decreased, the steering
결과값이 0보다 큰 경우, 조향 보상부(60)는 현재 토크값이 0보다 크면 노멀모드로 진행하고, 현재 토크값이 0보다 작으면 보상모드로 진행한다(S520). 즉, 조향 보상부(60)는 토크값이 증가상태이고, 현재 토크값이 0보다 작으면 보상모드로 진행하며(S540), 토크값이 증가상태이고 현재 토크값이 0보다 크면 조향 제어부(50)에 의해 노멀모드가 진행되도록 한다(S550). If the result is greater than 0, the steering
반대로 결과값이 0보다 작은 경우, 조향 보상부(60)는 현재 토크값이 0보다 크면 보상모드로 진행하고, 현재 토크값이 0보다 작으면 노멀모드로 진행한다(S530). 즉, 조향 보상부(60)는 토크값이 감소상태이고, 현재 토크값이 0보다 크면 보상모드로 진행하며(S540), 토크값이 감소상태이고 현재 토크값이 0보다 작으면 조향 제어부(50)에 의해 노멀모드가 진행되도록 한다(S550). Conversely, if the result is less than 0, the steering
토크값이 증가하는 상태이고 현재 토크값이 0보다 큰 경우는, 도 4의 그래프에서 제1사분면에 위치하는 상부 그래프 라인에 해당하며, 이 구간에서는 조향 보상부(60)의 보상모드가 실행되지 않는다. 마찬가지로, 토크값이 감소하는 상태이고 현재 토크값이 0보다 작은 경우는, 도 4의 그래프에서 제3사분면에 위치하는 하부 그래프 라인에 해당하며, 이 구간에서는 조향 보상부(60)의 보상모드가 실행되지 않는다.When the torque value is increasing and the current torque value is larger than 0, it corresponds to the upper graph line located in the first quadrant in the graph of FIG. 4, and the compensation mode of the
이 두 경우 모두 스티어링 휠이 중립 위치로부터 반시계방향 또는 시계방향으로 조타되는 상태이다. In both cases, the steering wheel is steered counterclockwise or clockwise from the neutral position.
한편, 토크값이 증가하고 토크값이 0보다 작은 경우는, 도 4의 그래프에 제3사분면과 제4사분면에 걸쳐 있는 상부 그래프 라인에 해당하고, 토크값이 감소하고 토크값이 0보다 큰 경우는, 제1사분면과 제2사분면에 걸쳐 있는 하부 그래프 라인에 해당한다. On the other hand, when the torque value increases and the torque value is smaller than 0, it corresponds to the upper graph line extending over the third quadrant and the fourth quadrant in the graph of FIG. 4. When the torque value decreases and the torque value is larger than 0 Corresponds to the lower graph line spanning the first quadrant and the second quadrant.
이렇게 보상모드가 실행되면, 조향 보상부(60)는 차량속도와 현재 토크값에 부합되는 보상 어시스트 전류값을 보상 테이블로부터 선택하여 구동회로부(70)로 제공한다. 구동회로부(70)에서는 조향 제어부(50)로부터의 어시스트 전류값에 조향 보상부(60)로부터의 보상 어시스트 전류값을 가감하여 조향 모터로 어시스트 전류를 제공한다. When the compensation mode is executed in this way, the
이와 같이, 본 발명에서는 토크값의 증감 추이와, 토크값이 양수인지 음수인지에 따라 조타중인 스티어링 휠의 조향 모터에 제공되는 어시스트 전류를 보상하도록 한다. 즉, 스티어링 휠이 반시계방향 또는 시계방향으로 감겼다가 중립 위치로 복귀하는 경우에 보상 어시스트 전류를 제공함으로써, 스티어링 휠이 토크값이 0인 상태에서 어시스트 전류의 기울기가 0이 되지 않도록 한다. 이에 따라, 어시스트 전류의 기울기가 0이 되어 발생하는 노치필을 방지할 수 있으므로, 운전자의 이질감을 방지하고 운전자의 편의를 향상시킬 수 있다. As described above, according to the present invention, the assist current provided to the steering motor of the steering wheel during steering is compensated according to the change of the torque value and the torque value being positive or negative. That is, by providing the compensating assist current when the steering wheel is wound in the counterclockwise or clockwise direction and then returns to the neutral position, the slope of the assist current does not become zero when the steering wheel has the torque value of zero. As a result, the notch generated due to the slope of the assist current being zero can be prevented, thereby preventing the driver from feeling a sense of heterogeneity and improving the driver's convenience.
상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. The features, structures, effects and the like described in the foregoing embodiments are included in at least one embodiment of the present invention and are not necessarily limited to one embodiment. Further, the features, structures, effects, and the like illustrated in the embodiments may be combined or modified in other embodiments by those skilled in the art to which the embodiments belong. Therefore, it should be understood that the present invention is not limited to these combinations and modifications.
또한, 이상에서 실시예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the scope of the present invention. It can be seen that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments may be modified and implemented. It is to be understood that the present invention may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.
10 : 토크 센서
20 : 조향각 센서
30 : 조향각속도 센서
40 : 차속 센서
50 : 조향 제어부
60 : 조향 보상부
70 : 구동회로부 10: Torque sensor 20: Steering angle sensor
30: steering angle speed sensor 40: vehicle speed sensor
50: steering control unit 60: steering compensation unit
70:
Claims (17)
상기 토크 센서로부터의 토크를 이용하여 토크값의 증감 추이를 판단하고, 상기 토크값의 증감 추이와, 상기 토크값이 양수인지 음수인지에 따라 조향 모터에 보상 어시스트 전류를 제공할지 여부와, 제공되는 보상 어시스트 전류값을 결정하는 조향 보상부;를 포함하는 조향 제어 장치. A torque sensor for sensing a torque generated by steering of the steering wheel; And
Determining whether the torque value is increasing or decreasing by using the torque from the torque sensor and determining whether to provide a compensation assist current to the steering motor depending on whether the torque value is positive or negative, And a steering compensation section for determining a compensation assist current value.
상기 조향 보상부는 상기 토크 센서로부터 일정 간격으로 토크값을 제공받으며, 현재 토크값에서 이전 토크값을 감하여 토크값의 증감 추이를 판단하는 조향 제어 장치. The method according to claim 1,
Wherein the steering compensation unit is provided with a torque value at a predetermined interval from the torque sensor and subtracts the previous torque value from the current torque value to determine a change in the torque value.
상기 조향 보상부는,
상기 토크값이 증가 추이이면, 상기 토크값이 음수일 때 상기 보상 어시스트 전류를 제공하는 것으로 결정하는 조향 제어 장치. The method according to claim 1,
The steering compensator may include:
And determines to provide the compensating assist current when the torque value is negative, if the torque value is an increasing trend.
상기 조향 보상부는,
상기 토크값이 감소 추이이면, 상기 토크값이 양수일 때 상기 보상 어시스트 전류를 제공하는 것으로 결정하는 조향 제어 장치. The method according to claim 1,
The steering compensator may include:
And determines to provide the compensation assist current when the torque value is positive, if the torque value is a decreasing trend.
상기 스티어링 휠의 조향각속도를 감지하는 조향각속도 센서를 더 포함하며,
상기 조향 보상부는 상기 조향각속도가 상기 스티어링 휠의 중립위치를 기준으로 미리 설정된 소정 범위를 초과하는 경우, 상기 보상 어시스트 전류를 제공하도록 제어하는 조향 제어 장치. The method according to claim 1,
Further comprising a steering angle velocity sensor for sensing a steering angle velocity of the steering wheel,
And the steering compensation unit controls to provide the compensation assist current when the steering angle velocity exceeds a predetermined range preset based on the neutral position of the steering wheel.
상기 스티어링 휠의 조향각속도를 감지하는 조향각속도 센서를 더 포함하며,
상기 조향 보상부는 상기 조향각속도가 0인 경우, 상기 보상 어시스트 전류를 제공하지 않도록 제어하는 조향 제어 장치. The method according to claim 1,
Further comprising a steering angle velocity sensor for sensing a steering angle velocity of the steering wheel,
Wherein the steering compensation unit controls not to provide the compensation assist current when the steering angle velocity is zero.
상기 조향 보상부는,
상기 토크값에 따라 상기 보상 어시스트 전류값을 결정하는 조향 제어 장치. The method according to claim 1,
The steering compensator may include:
And determines the compensation assist current value according to the torque value.
상기 조향 보상부는,
차량의 속도에 따라 상기 보상 어시스트 전류값을 결정하는 조향 제어 장치. The method according to claim 1,
The steering compensator may include:
And determines the compensation assist current value according to the speed of the vehicle.
상기 스티어링 휠에 조타력을 제공하는 조향 모터;
상기 스티어링 휠의 조타에 의해 발생하는 토크를 감지하는 토크 센서;
상기 스티어링 휠의 조향각속도를 감지하는 조향각속도 센서; 및
상기 토크 센서로부터의 토크를 이용하여 토크값의 증감 추이를 판단하고, 상기 토크값의 증감 추이와, 상기 토크값이 양수인지 음수인지와, 상기 조향각속도에 따라 상기 조향 모터에 보상 어시스트 전류를 제공할지 여부와, 제공되는 보상 어시스트 전류값을 결정하는 조향 보상부;를 포함하는 조향 장치. Steering wheel;
A steering motor for providing a steering force to the steering wheel;
A torque sensor for sensing a torque generated by steering of the steering wheel;
A steering angle velocity sensor for sensing a steering angle velocity of the steering wheel; And
And determining whether or not the torque value is a positive or negative value and providing a compensation assist current to the steering motor in accordance with the steering angle speed, And a steering compensator for determining whether or not to provide the compensation assist current value.
상기 토크를 이용하여 토크값의 증감 추이를 판단하는 증감 판단 단계;
상기 토크값의 증감 추이와, 상기 토크값이 양수인지 음수인지에 따라 조향 모터에 보상 어시스트 전류를 제공할지 여부를 결정하는 보상 판단 단계; 및
상기 보상 어시스트 전류의 공급이 결정되면, 상기 보상 어시스트 전류값을 결정하는 전류값 결정 단계;를 포함하는 조향 제어 방법. Sensing a torque generated by steering of the steering wheel;
Determining a change in the torque value using the torque;
A compensation determination step of determining whether to provide a compensation assist current to the steering motor depending on whether the torque value is positive or negative; And
And a current value determining step of determining the compensation assist current value when supply of the compensation assist current is determined.
상기 증감 판단 단계는, 현재 토크값에서 이전 토크값을 감하여 판단하는 단계인 조향 제어 방법. 11. The method of claim 10,
Wherein the increasing / decreasing step is determined by subtracting the previous torque value from the current torque value.
상기 보상 판단 단계는, 상기 토크값이 증가 추이이면, 상기 토크값이 음수일 때 상기 보상 어시스트 전류를 제공하는 것으로 판단하는 단계를 포함하는 조향 제어 방법. 11. The method of claim 10,
Wherein the compensation determination step includes determining that the compensation assist current is provided when the torque value is negative when the torque value increases.
상기 보상 판단 단계는, 상기 토크값이 감소 추이이면, 상기 토크값이 양수일 때 상기 보상 어시스트 전류를 제공하는 것으로 판단하는 단계를 포함하는 조향 제어 방법. 11. The method of claim 10,
Wherein the compensation determination step includes determining that the compensation assist current is provided when the torque value is positive if the torque value is a decrease trend.
상기 스티어링 휠의 조향각속도를 감지하는 단계를 더 포함하며,
상기 조향각속도가 상기 스티어링 휠의 중립위치를 기준으로 미리 설정된 소정 범위를 초과하는 변동하는 경우, 상기 보상 어시스트 전류를 제공하도록 제어하는 단계를 더 포함하는 조향 제어 방법. 11. The method of claim 10,
Further comprising sensing a steering angle velocity of the steering wheel,
Further comprising the step of controlling to provide the compensation assist current when the steering angle velocity fluctuates exceeding a predetermined range preset based on the neutral position of the steering wheel.
상기 스티어링 휠의 조향각속도를 감지하는 단계를 더 포함하며,
상기 조향각속도가 0인 경우, 상기 보상 어시스트 전류를 제공하지 않도록 제어하는 단계를 더 포함하는 조향 제어 방법. 11. The method of claim 10,
Further comprising sensing a steering angle velocity of the steering wheel,
And when the steering angle velocity is zero, controlling to not provide the compensation assist current.
상기 전류값 결정 단계는, 상기 토크값에 따라 상기 보상 어시스트 전류값을 결정하는 단계를 포함하는 조향 제어 방법. 11. The method of claim 10,
Wherein the current value determining step includes determining the compensation assist current value according to the torque value.
상기 전류값 결정 단계는, 차량의 속도에 따라 상기 보상 어시스트 전류값을 결정하는 단계를 포함하는 조향 제어 방법.
11. The method of claim 10,
Wherein the current value determining step includes the step of determining the compensation assist current value in accordance with the speed of the vehicle.
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