KR20240024624A - Steering control apparatus and method - Google Patents
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Abstract
본 개시는 조향 제어 장치 및 방법에 관한 것이다. 구체적으로 본 개시에 따른 조향 제어 장치는 스티어링 휠의 조향 각속도 및 제1 어시스트 토크를 수신하는 수신부, 조향 각속도를 기초로 제2 어시스트 토크를 산출하고, 제1 어시스트 토크와 제2 어시스트 토크 간에 차이값을 복수의 구간 중 어느 한 구간으로 분류하여 차이값이 분류된 구간에 대응되는 제3 어시스트 토크를 산출하는 산출부 및 제1 어시스트 토크에 제3 어시스트 토크만큼 보상하여 최종 어시스트 토크로 출력하도록 제어신호를 생성하는 출력부를 포함한다.This disclosure relates to a steering control device and method. Specifically, the steering control device according to the present disclosure includes a receiver that receives the steering angular velocity and the first assist torque of the steering wheel, calculates the second assist torque based on the steering angular velocity, and calculates a difference value between the first assist torque and the second assist torque. A calculation unit that classifies the difference value into one of a plurality of sections and calculates the third assist torque corresponding to the classified section, and a control signal to compensate the first assist torque by the third assist torque and output it as the final assist torque. It includes an output unit that generates.
Description
본 실시예들은 조향 모터를 제어하는 조향 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.The present embodiments relate to a steering control device and method for controlling a steering motor.
요즘, 소비자들의 요구에 따라 차량의 안전 제어 시스템에 대한 개발이 급격히 발전하고 있다. 이러한 안전 시스템은 조향, 제동, 서스펜션 등 다양한 분야에 적용되고 있고 최근에는 전자 부품을 이용하여 다양한 방법으로 구현되고 있다.Nowadays, the development of vehicle safety control systems is advancing rapidly in response to consumer demands. These safety systems are applied to various fields such as steering, braking, and suspension, and have recently been implemented in various ways using electronic components.
특히, 차량의 조향을 보조하는 조향 보조 시스템에 있어서, 차량의 제어를 수행하는 하나의 컨트롤러를 이용한 종래의 시스템에서 2개 이상의 컨트롤러를 이용하는 하여 차량의 조향을 제어하는 리던던트 시스템(Redundant system)을 적용한 조향 보조 시스템으로 관심이 증대되고 있다. 이러한 리던던트 시스템은 2개 이상의 컨트롤러가 탑재되어 한 개의 컨트롤러가 고장 시에 다른 컨트롤러로 대체되어 제어 동작을 수행함으로써 보다 높은 주행 안정성을 제공할 수 있다.In particular, in the steering assistance system that assists the steering of the vehicle, a redundant system that controls the steering of the vehicle by using two or more controllers is applied to the conventional system that uses one controller to control the vehicle. Interest in steering assistance systems is increasing. This redundant system is equipped with two or more controllers and can provide higher driving stability by performing control operations by replacing one controller with another controller when a failure occurs.
이러한 배경에서, 본 개시는 두 개의 파워팩에서 생성되는 어시스트 토크 간에 딜레이 격차를 보상하여 적절한 어시스트 토크를 제공하는 조향 제어 장치 및 방법을 제공하고자 한다.Against this background, the present disclosure seeks to provide a steering control device and method that provides appropriate assist torque by compensating for a delay gap between assist torque generated from two power packs.
전술한 과제를 해결하기 위하여, 일 측면에서, 본 개시는 스티어링 휠의 조향 각속도 및 제1 어시스트 토크를 수신하는 수신부, 조향 각속도를 기초로 제2 어시스트 토크를 산출하고, 제1 어시스트 토크와 제2 어시스트 토크 간에 차이값을 복수의 구간 중 어느 한 구간으로 분류하여 차이값이 분류된 구간에 대응되는 제3 어시스트 토크를 산출하는 산출부 및 제1 어시스트 토크에 제3 어시스트 토크만큼 보상하여 최종 어시스트 토크로 출력하도록 제어신호를 생성하는 출력부를 포함하는 조향 제어 장치를 제공한다. In order to solve the above-described problem, in one aspect, the present disclosure includes a receiver that receives the steering angular velocity and the first assist torque of the steering wheel, calculates the second assist torque based on the steering angular velocity, and includes the first assist torque and the second assist torque. A calculation unit that classifies the difference value between assist torques into one of a plurality of sections and calculates the third assist torque corresponding to the section into which the difference value is classified, and a final assist torque that compensates the first assist torque by the third assist torque. A steering control device including an output unit that generates a control signal to be output is provided.
다른 측면에서, 본 개시는 스티어링 휠의 조향 각속도를 수신하고, 조향 각속도를 기초로 제1 어시스트 토크를 산출하고, 제1 어시스트 토크를 출력하는 제1 조향 제어 모듈 및 스티어링 휠의 조향 각속도 및 제1 어시스트 토크를 수신하고, 조향 각속도를 기초로 제2 어시스트 토크를 산출하고, 제1 어시스트 토크와 제2 어시스트 토크 간에 차이값을 복수의 구간 중 어느 한 구간으로 분류하여 차이값이 분류된 구간에 대응되는 제3 어시스트 토크를 산출하고, 제1 어시스트 토크에 제3 어시스트 토크만큼 보상하여 최종 어시스트 토크로 출력하도록 제어신호를 생성하는 제2 조향 제어 모듈을 포함하는 조향 제어 장치를 제공한다.In another aspect, the present disclosure includes a first steering control module that receives a steering angular velocity of a steering wheel, calculates a first assist torque based on the steering angular velocity, and outputs the first assist torque, and a steering angular velocity of the steering wheel and a first assist torque. Receives the assist torque, calculates the second assist torque based on the steering angular speed, classifies the difference value between the first assist torque and the second assist torque into one of a plurality of sections, and corresponds to the classified section. A steering control device is provided including a second steering control module that generates a control signal to calculate the third assist torque, compensate the first assist torque by the third assist torque, and output the final assist torque.
다른 측면에서, 본 개시는 스티어링 휠의 조향 각속도 및 제1 어시스트 토크를 수신하는 정보 수신 단계, 조향 각속도를 기초로 제2 어시스트 토크를 산출하고, 제1 어시스트 토크와 제2 어시스트 토크 간에 차이값을 복수의 구간 중 어느 한 구간으로 분류하여 차이값이 분류된 구간에 대응되는 제3 어시스트 토크를 산출하는 어시스트 토크 산출 단계 및 제1 어시스트 토크에 제3 어시스트 토크만큼 보상하여 최종 어시스트 토크로 출력하도록 제어신호를 생성하는 제어신호 출력 단계를 포함하는 조향 제어 방법을 제공한다.In another aspect, the present disclosure includes an information receiving step of receiving a steering angular velocity and a first assist torque of a steering wheel, calculating a second assist torque based on the steering angular velocity, and calculating a difference value between the first assist torque and the second assist torque. An assist torque calculation step in which the difference value is classified into one section among a plurality of sections and the third assist torque corresponding to the classified section is calculated, and the first assist torque is compensated by the third assist torque to be output as the final assist torque. A steering control method including a control signal output step for generating a signal is provided.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 개시에 의하면, 조향 제어 장치 및 방법은 두 개의 파워팩에서 생성되는 어시스트 토크가 딜레이를 최소화하며 생성하므로, 운전자의 조향에 대해 적절한 어시스트 토크를 제공할 수 있다. As described above, according to the present disclosure, the steering control device and method generate assist torque generated from two power packs with minimal delay, and thus can provide appropriate assist torque for the driver's steering.
또한, EPS의 특성상 손으로 직접 전달되는 특성상 성능에 따라 운전자가 느끼는 감각차이가 민감하게 다가오게 되는데, 이런면에서 두 개의 파워팩으로 구동되는 BN EPS는 딜레이가 제품 성능과 운전자의 이질감에 많은 영향을 끼치게 될 수 있다. 본 개시는 이러한 성능저하와 이질감을 딜레이 보상을 통해 효과적으로 딜레이를 줄여주어 성능향상/이질감을 제거할 수 있다.In addition, due to the nature of EPS, which is transmitted directly by hand, the difference in sensation felt by the driver becomes sensitive depending on the performance. In this respect, the delay of BN EPS, which is driven by two power packs, has a significant impact on product performance and the driver's sense of heterogeneity. It can be harmful. The present disclosure can improve performance/eliminate such performance degradation and heterogeneity by effectively reducing the delay through delay compensation.
도 1은 일 실시예에 따른 조향 보조 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 조향 제어 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 제1 조향 제어 모듈 및 제2 조향 제어 모듈을 구체적으로 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 조향 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 제1 어시스트 토크와 제2 어시스트 토크 간에 차이값을 저장하고, 제1 어시스트 토크를 보상하는 것을 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a diagram for explaining a steering assistance system according to an embodiment.
Figure 2 is a block diagram for explaining a steering control device according to an embodiment of the present disclosure.
Figure 3 is a block diagram for specifically explaining a first steering control module and a second steering control module according to an embodiment.
Figure 4 is a flowchart for explaining a steering control method according to an embodiment of the present disclosure.
FIG. 5 is a flowchart illustrating storing a difference value between a first assist torque and a second assist torque and compensating the first assist torque according to an embodiment.
이하, 본 개시의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 실시예들을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 기술 사상의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다. 본 명세서 상에서 언급된 "포함한다", "갖는다", "이루어진다" 등이 사용되는 경우 "~만"이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별한 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함할 수 있다.Hereinafter, some embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to illustrative drawings. In adding reference numerals to components in each drawing, the same components may have the same reference numerals as much as possible even if they are shown in different drawings. Additionally, in describing the present embodiments, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present technical idea, the detailed description may be omitted. When “comprises,” “has,” “consists of,” etc. mentioned in the specification are used, other parts may be added unless “only” is used. When a component is expressed in the singular, it can also include the plural, unless specifically stated otherwise.
또한, 본 개시의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. Additionally, in describing the components of the present disclosure, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, sequence, order, or number of the components are not limited by the term.
구성 요소들의 위치 관계에 대한 설명에 있어서, 둘 이상의 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속" 등이 된다고 기재된 경우, 둘 이상의 구성 요소가 직접적으로 "연결", "결합" 또는 "접속" 될 수 있지만, 둘 이상의 구성 요소와 다른 구성 요소가 더 "개재"되어 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 여기서, 다른 구성 요소는 서로 "연결", "결합" 또는 "접속" 되는 둘 이상의 구성 요소 중 하나 이상에 포함될 수도 있다. In the description of the positional relationship of components, when two or more components are described as being “connected,” “coupled,” or “connected,” the two or more components are directly “connected,” “coupled,” or “connected.” ", but it should be understood that two or more components and other components may be further "interposed" and "connected," "combined," or "connected." Here, other components may be included in one or more of two or more components that are “connected,” “coupled,” or “connected” to each other.
구성 요소들이나, 동작 방법이나 제작 방법 등과 관련한 시간적 흐름 관계에 대한 설명에 있어서, 예를 들어, "~후에", "~에 이어서", "~다음에", "~전에" 등으로 시간적 선후 관계 또는 흐름적 선후 관계가 설명되는 경우, "바로" 또는 "직접"이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.In the description of temporal flow relationships related to components, operation methods, production methods, etc., for example, temporal precedence relationships such as “after”, “after”, “after”, “before”, etc. Or, when a sequential relationship is described, non-continuous cases may be included unless “immediately” or “directly” is used.
한편, 구성 요소에 대한 수치 또는 그 대응 정보(예: 레벨 등)가 언급된 경우, 별도의 명시적 기재가 없더라도, 수치 또는 그 대응 정보는 각종 요인(예: 공정상의 요인, 내부 또는 외부 충격, 노이즈 등)에 의해 발생할 수 있는 오차 범위를 포함하는 것으로 해석될 수 있다.On the other hand, when a numerical value or corresponding information (e.g., level, etc.) for a component is mentioned, even if there is no separate explicit description, the numerical value or corresponding information is related to various factors (e.g., process factors, internal or external shocks, It can be interpreted as including the error range that may occur due to noise, etc.).
도 1은 본 개시에 따른 조향 보조 시스템(1)를 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a diagram schematically showing a
도 1을 참조하면, 본 개시에 따른 조향 보조 시스템(1)은 조향 제어 장치(10), 스티어링 휠(11), 샤프트(12), 조향각 센서(13), 토크 센서(14), 속도 센서(15) 및 조향모터(16) 등을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the
스티어링 휠(11)은 운전자의 조작에 의해 회전될 수 있다. 스티어링 휠(11)은 샤프트(12)와 결합될 수 있다. 스티어링 휠(11)의 형태는 도 1에 도시된 바와 같이 원형일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The
샤프트(12)는 스티어링 휠(11)과 결합되고 스티어링 휠(11)과 함께 회전될 수 있다. 샤프트(12)의 형태는 원통형일 수 있다.The
도시하지 않았지만, 샤프트(12)는 복수의 감속기를 포함할 수 있으며, 샤프트(12)의 외주면에 복수의 감속기 중 어느 하나의 감속기가 결합될 수 있다.Although not shown, the
도시하지 않았지만, 본 개시에 따른 조향 보조 장치(100)는 샤프트(12)와 감속기 등을 포함하는 조향컬럼을 구비할 수 있다.Although not shown, the steering assistance device 100 according to the present disclosure may be provided with a steering column including a
조향각 센서(13)는 스티어링 휠(11)의 회전에 의해 발생되는 조향각을 감지할 수 있다. 그리고, 조향각 센서(13)는 조향각에 대한 정보를 지시하는 조향각 신호를 출력할 수 있다.The
여기서, 조향각은 일반적으로 스티어링 휠(11)이 회전하지 않으면 감지되지 않을 수 있으며 이에 따른 조향각 신호도 스티어링 휠(11)의 회전이 없으면 출력되지 않을 수 있다.Here, the steering angle generally may not be detected unless the
토크 센서(14)는 스티어링 휠(11)의 회전에 의해 발생된 조향토크를 감지할 수 있다. 그리고, 조향토크가 감지되면 토크 센서(14)는 조향토크에 대한 정보를 지시하는 조향토크 신호를 출력할 수 있다.The
여기서, 조향토크는 샤프트(12)의 입력축과 출력축 사이에 존재하는 토션바에 걸리는 토크를 의미할 수 있다. 그러므로, 조향토크는 스티어링 휠(11)이 회전되지 않더라도 감지될 수 있다.Here, the steering torque may refer to the torque applied to the torsion bar existing between the input shaft and output shaft of the
속도 센서(15)는 차량의 속도를 감지하여 차속에 대한 정보를 지시하는 차속 신호를 출력할 수 있다.The
조향 제어 장치(10)는 조향각 센서(13)에 의해 출력된 조향각 신호, 토크 센서(14)에 의해 출력된 조향토크 신호, 속도 센서(15)에 의해 출력된 차속 신호를 수신할 수 있다. 조향 제어 장치(10)는 조향각 신호, 조향토크 신호를 수신하여 어시스트 토크를 제공하기 위한 랙 스트로크를 계산하고, 랙 스트로크에 대응되는 제어신호를 조향모터(16)에 출력할 수 있다.The
이러한 조향 제어 장치(10)는 마이크로 컨트롤러 유닛(Micro Controller Unit; MCU), 인버터(Inverter), PCB(Printed Circuit Board) 등을 포함하는 전자 제어 유닛(Electronic Control Unit; ECU)과 같은 하드웨어와 소프트웨어로 구현될 수 있다.This
조향모터(16)는 조향 제어 장치(10)로부터 제어신호를 입력받아 지령전류에 따른 토크와 회전속도로 구동할 수 있다. 도시하지 않았지만, 조향모터(16)는 샤프트(12)에 배치된 감속기와 결합할 수 있다. 조향모터(16)의 회전으로 샤프트(12)에 배치된 감속기와 샤프트(120)가 회전할 수 있다.The
조향모터(16)는 조향 제어 장치(10)가 복수 개의 조향 제어 모듈을 갖는 리던던트 시스템으로 구성된 경우, 복수 개의 조향 제어 모듈과 각각 연결되는 같은 수의 조향모터(16)로 구성될 수 있다. 예를 들면, 조향 제어 장치(10)가 제1 조향 제어 모듈 및 제2 조향 제어 모듈을 포함하고 있는 경우, 조향모터(16)는 제1 조향 제어 모듈과 연결되는 제1 조향모터 및 제2 조향 제어 모듈과 연결되는 제2 조향모터를 포함할 수 있다.When the
한편, 조향모터(16)의 회전으로 인해 샤프트가 회전되고, 랙 앤 피니언의 동작에 의해 바퀴가 좌 또는 우로 움직임으로써 차량이 선회할 수 있다. 또한, 조향 보조 시스템(1)은 조향모터(16)의 회전 운동을 웜-휠을 통해 랙 바(Rack bar)로 전달하고, 랙 바와 연결된 바퀴를 좌 또는 우로 움직이도록 구성될 수도 있다.Meanwhile, the shaft rotates due to the rotation of the
이하에서는 첨부되는 도면들을 참조하여 본 개시의 일 실시예에 따른 조향 제어 장치(10)를 설명하기로 한다.Hereinafter, the
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 조향 제어 장치(10)를 설명하기 위한 블록도이다. Figure 2 is a block diagram for explaining the
도 2를 참조하면, 본 개시에 따른 조향 제어 장치(10)는 제1 조향 제어 모듈(110) 및 제2 조향 제어 모듈(120)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2, the
보다 구체적으로, 본 개시의 일 실시예에 따른 조향 제어 장치(10)는 제1 인버터를 통해 어시스트 토크를 생성하도록 제1 조향모터를 제어하는 제1 조향 제어 모듈(110) 및 제2 인버터(123-2)를 통해 어시스트 토크를 생성하도록 제2 조향모터를 제어하는 제2 조향 제어 모듈(120)을 포함하고, 제1 조향 제어 모듈(110) 또는 제2 조향 제어 모듈(120)은 제1 인버터 및 제2 인버터가 고장난 경우, 제1 인버터(123-2) 및 제2 인버터(113-2) 중 하나의 인버터를 도통하여 어시스트 토크를 생성할 수 있다.More specifically, the
본 개시의 일 실시예에 따른 조향 제어 장치는 차량의 주행에 도움을 주는 정보를 제공하거나, 운전자의 차량 제어에 도움을 제공하는 ADAS(Advance Driver Assistance Systems)일 수 있다. The steering control device according to an embodiment of the present disclosure may be an ADAS (Advance Driver Assistance Systems) that provides information to help drive the vehicle or helps the driver control the vehicle.
여기서, ADAS는 다양한 종류의 첨단 운전자 보조 시스템을 의미할 수 있으며, 운전자 보조 시스템으로는 예를 들면, 긴급 제동 시스템(Autonomous Emergency Braking), 스마트 주차 보조 시스템(SPAS: Smart Parking Assistance System), 사각 감지(BSD: Blind Spot Detection) 시스템, 적응형 크루즈 컨트롤(ACC: Adaptive Cruise Control) 시스템, 차선 이탈 경고 시스템(LDWS: Lane Departure Warning System), 차선 유지 보조 시스템(LKAS: Lane Keeping Assist System), 차선 변경 보조 시스템(LCAS: Lane Change Assist System) 등을 포함할 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.Here, ADAS can refer to various types of advanced driver assistance systems, and driver assistance systems include, for example, Autonomous Emergency Braking, Smart Parking Assistance System (SPAS), and blind spot detection. (BSD: Blind Spot Detection) system, Adaptive Cruise Control (ACC) system, Lane Departure Warning System (LDWS), Lane Keeping Assist System (LKAS), lane change It may include an auxiliary system (LCAS: Lane Change Assist System), etc. However, it is not limited to this.
여기서 차량은 원동기를 장착하여 그 동력으로 바퀴를 굴려서 철길이나 가설된 선에 의하지 아니하고 땅 위를 움직이도록 만든 차를 의미할 수 있다. 또한, 차량은 전기를 동력으로 하는 자동차로, 화석 연료의 연소로부터 구동 에너지를 얻는 것이 아닌 배터리에 축적된 전기로 모터를 회전시켜서 구동에너지를 얻는 전기차일 수 있다.Here, a vehicle can refer to a car that is equipped with a prime mover and uses that power to roll the wheels so that it can move on the ground without relying on a railroad or constructed line. Additionally, the vehicle may be an electric vehicle that obtains driving energy by rotating the motor with electricity accumulated in a battery rather than obtaining driving energy from combustion of fossil fuels.
조향 제어 장치(10)는 운전자가 탑승하여 차량의 제어하는 유인 자동차 및 자율주행차량에 탑재될 수 있다.The
조향 제어 장치(10)는 리던던트 시스템으로 구성되어 제1 조향 제어 모듈(110) 또는 제2 조향 제어 모듈(120)을 통해 차량의 조향을 제어하도록 할 수 있다. 조향 제어 장치(10)는 제1 조향 제어 모듈(110)이 고장이 발생하여 제 역할을 온전히 수행할 수 없다고 판단한 경우, 제2 조향 제어 모듈(120)로 제어권을 천이하여 제2 조향 제어 모듈(120)이 차량의 조향을 제어하도록 할 수 있다.The
또한, 조향 제어 장치(10)는 제1 조향 제어 모듈(110)이 마스터(Master) 모드로, 제2 조향 제어 모듈(120)이 슬레이브(Slave) 모드로 설정하여 제2 조향 제어 모듈(120)이 제1 조향 제어 모듈(110)의 제어를 받도록 설정할 수 있다. 이에 따라, 조향 제어 장치(10)는 어시스트 토크를 생성할 때, 제1 조향 제어 모듈(110)이 제2 조향 제어 모듈(120)로 제어신호를 출력함으로써 각각의 조향모터에서 어시스트 토크를 생성하도록 할 수 있다. In addition, the
도 3은 일 실시예에 따른 제1 조향 제어 모듈(110) 및 제2 조향 제어 모듈(120)을 구체적으로 설명하기 위한 블록도이다.FIG. 3 is a block diagram for specifically explaining the first
도 3을 참조하면, 제1 조향 제어 모듈(110)은 제1 센서부(111), 제1 통신부(112), 제1 조향모터 전원부(113), 제1 컨트롤러부(114), 제1 컨트롤러 감시부(115) 및 제1 전원 변환부(116) 등을 포함하여 이루어질 수 있다.Referring to FIG. 3, the first
그리고, 제2 조향 제어 모듈(120)은 제2 센서부(121), 제2 통신부(122), 제2 조향모터 전원부(123), 제2 컨트롤러부(124), 제2 컨트롤러 감시부(125) 및 제2 전원 변환부(126) 등을 포함하여 이루어질 수 있다.And, the second
특히, 제1 조향 제어 모듈(110)의 제1 센서부(111), 제1 통신부(112), 제1 조향모터 전원부(113), 제1 컨트롤러부(114), 제1 컨트롤러 감시부(115) 및 제1 전원 변환부(116)와, 제2 조향 제어 모듈(120)의 제2 센서부(121), 제2 통신부(122), 제2 조향모터 전원부(123), 제2 컨트롤러부(124), 제2 컨트롤러 감시부(125) 및 제2 전원 변환부(126) 각각은 서로 동일하므로, 아래에서는 설명의 간명성을 위해 제1 조향 제어 모듈(110)의 구성요소에 대해서만 설명하기로 한다.In particular, the
제1 센서부(111)는 제1 온도 센서(111-1), 제1 전류 센서(111-2) 및 제1 모터 위치 센서(111-3) 등을 포함하여 이루어질 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 차량의 조향 장치에 대한 상태를 측정할 수 있다면, 어떠한 센서라도 포함할 수 있다.The
제1 온도 센서(111-1)는 제1 조향 제어 모듈(110)의 온도를 측정할 수 있다. 제1 온도 센서(111-1)는 측정된 제1 조향 제어 모듈(110)의 온도에 기반하여 제1 온도 정보를 획득할 수 있다. 제1 온도 센서(111-1)는 제1 컨트롤러부(114)와 연결될 수 있다. 제1 온도센서는 획득된 제1 온도 정보를 제1 컨트롤러부(114)로 제공할 수 있다.The first temperature sensor 111-1 may measure the temperature of the first
제1 전류 센서(111-2)는 제1 조향모터 전원부(113)와 조향모터(16) 사이의 제1 어시스트 전류를 측정할 수 있다. 제1 전류 센서(111-2)는 측정된 제1 어시스트 전류에 기반하여 제1 어시스트 전류 정보를 획득할 수 있다. 제1 전류 센서(111-2)는 제1 컨트롤러부(114)와 연결될 수 있다. 제1 전류 센서(111-2)는 획득된 제1 어시스트 전류 정보를 제1 컨트롤러부(114)로 제공할 수 있다.The first current sensor 111-2 can measure the first assist current between the first steering motor
제1 모터 위치 센서(111-3)는 조향모터(16)의 위치를 측정할 수 있다. 제1 모터 위치 센서(111-3)는 측정된 조향모터(16)의 위치에 기반하여 제1 모터 위치 정보를 획득할 수 있다. 제1 모터 위치 센서(111-3)는 제1 컨트롤러부(114)와 연결될 수 있다. 제1 모터 위치 센서(111-3)는 획득된 제1 모터 위치 정보를 제1 컨트롤러부(114)로 제공할 수 있다.The first motor position sensor 111-3 can measure the position of the
제1 통신부(112)는 제1 내부 통신부(112-1) 및 제1 외부 통신부(112-2) 등을 포함하여 이루어질 수 있다. The
제1 내부 통신부(112-1)는 내부 통신망(200)을 통해 제2 조향 제어 모듈(120)의 제2 내부 통신부(122-1)와 연결될 수 있다. 즉, 제1 내부 통신부(112-1)와 제2 내부 통신부(122-1)는 내부 통신망(200)을 통해 서로 연결되어, 제1 조향 제어 모듈(110)과 제2 조향 제어 모듈(120)의 정보들을 서로 송수신할 수 있다.The first internal communication unit 112-1 may be connected to the second internal communication unit 122-1 of the second
또한, 제1 내부 통신부(112-1)는 제1 컨트롤러부(114)와 연결될 수 있다. 즉, 제1 내부 통신부(112-1)는 내부 통신망(200)을 통해 제2 조향 제어 모듈(120)로부터 제공받은 정보들(일 예로, 제2 조향 제어 모듈(120)의 동작 상태 정보 등)을 제1 컨트롤러부(114)로 제공할 수 있다. 그리고, 제1 내부 통신부(112-1)는 제1 컨트롤러부(114)로부터 제공받은 정보들(일 예로, 제1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태 정보 등)을 내부 통신망(200)을 통해 제2 내부 통신부(122-1)로 제공할 수 있다.Additionally, the first internal communication unit 112-1 may be connected to the
제1 외부 통신부(112-2)는 제1 외부 통신망(210)을 통해 차량과 연결될 수 있다. 즉, 제1 외부 통신부(112-2)와 차량은 제1 외부 통신망(210)을 통해 서로 연결되어, 제1 조향 제어 모듈(110)과 차량의 정보들을 서로 송수신할 수 있다. 예컨대, 제1 외부 통신부(112-2)는 제1 외부 통신망(210)을 통해 차량으로부터 제공받은 정보들(일 예로, 차량의 상태 정보 등)을 제1 컨트롤러부(114)로 제공할 수 있다. 그리고, 제1 외부 통신부(112-2)는 제1 컨트롤러부(114)로부터 제공받은 정보들(일 예로, 제1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태 정보 등)을 제1 외부 통신망(210)을 통해 차량으로 제공할 수 있다.The first external communication unit 112-2 may be connected to the vehicle through the first
여기서, 제1 내부 통신부(112-1) 및 제2 외부 통신부(112-2)는 유선 및 무선 통신기 중 적어도 하나의 통신기를 포함할 수 있다. 특히, 제1 내부 통신부(112-1) 및 제2 외부 통신부(112-2)는 CAN(control area network) 통신기를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 각 조향 제어 모듈과 차량을 서로 연결할 수 있다면, 어떠한 통신기라도 포함할 수 있다.Here, the first internal communication unit 112-1 and the second external communication unit 112-2 may include at least one of wired and wireless communication units. In particular, the first internal communication unit 112-1 and the second external communication unit 112-2 may include a CAN (control area network) communicator, but are not limited thereto and can connect each steering control module and the vehicle to each other. It can include any communicator, if any.
제1 조향모터 전원부(113)는 제1 게이트 드라이버(113-1), 제1 인버터(113-2) 및 제1 PCO(phase Cut Off circuit, PCO)(113-3) 등을 포함하여 이루어질 수 있다.The first steering motor
제1 게이트 드라이버(113-1)는 제1 컨트롤러부(114)와 연결될 수 있다. 제1 게이트 드라이버(113-1)는 제1 컨트롤러부(114)로부터 제1 게이트 신호를 제공받을 수 있다. 또한, 제1 게이트 드라이버(113-1)는 제1 인버터(113-2)와 연결될 수 있다. 제1 게이트 드라이버(113-1)는 제1 컨트롤러부(114)로부터 제공받은 제1 게이트 신호를 제1 인버터(113-2)로 제공할 수 있다.The first gate driver 113-1 may be connected to the
제1 인버터(113-2)는 전압 공급 모듈과 연결될 수 있다. 제1 인버터(113-2)는 전압 공급 모듈로부터 제1 직류 전압을 제공받을 수 있다. 또한, 제1 인버터(113-2)는 제1 게이트 드라이버(113-1)와 연결될 수 있다. 제1 인버터(113-2)는 제1 게이트 드라이버(113-1)로부터 제1 게이트 신호를 제공받을 수 있다.The first inverter 113-2 may be connected to the voltage supply module. The first inverter 113-2 may receive the first direct current voltage from the voltage supply module. Additionally, the first inverter 113-2 may be connected to the first gate driver 113-1. The first inverter 113-2 may receive a first gate signal from the first gate driver 113-1.
제1 인버터(113-2)는 DC-AC 컨버터로서, 제1 게이트 드라이버(113-1)로부터 제공받은 제1 게이트 신호에 따라 전압 공급 모듈로부터 제공받은 제1 직류 전압을 전압 변조하여 제1 어시스트 전류를 생성할 수 있다.The first inverter 113-2 is a DC-AC converter that modulates the first direct current voltage provided from the voltage supply module according to the first gate signal provided from the first gate driver 113-1 to provide the first assist. It can generate electric current.
제1 인버터(113-2)는 3상 인버터를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 조향 모터 및 전원에 따라 변형하여 실시될 수 있다.The first inverter 113-2 may include a three-phase inverter, but is not limited thereto and may be modified depending on the steering motor and power source.
제1 PCO (113-3)는 제1 인버터(113-2)와 연결될 수 있다. 제1 PCO(113-3)는 제1 인버터(113-2)로부터 제1 어시스트 전류를 제공받을 수 있다.The first PCO (113-3) may be connected to the first inverter (113-2). The first PCO (113-3) may receive the first assist current from the first inverter (113-2).
제1 PCO(113-3)는 온-오프 동작을 통해 제1 인버터(113-2)로부터 제공받은 제1 어시스트 전류를 공급하거나 차단시킬 수 있다. 즉, 제1 PCO(113-3)는 조향모터(16)와 연결될 수 있다. 제1 PCO(113-3)는 제1 인버터(113-2)로부터 제공받은 제1 어시스트 전류를 조향모터(16)로 공급하거나 차단시킬 수 있다.The first PCO (113-3) may supply or block the first assist current provided from the first inverter (113-2) through an on-off operation. That is, the first PCO (113-3) may be connected to the steering motor (16). The first PCO (113-3) may supply or block the first assist current provided from the first inverter (113-2) to the steering motor (16).
여기서, PCO는 상(phase)을 차단(cut off)할 수 있는 소자 또는 회로로서, 스위치, 차단기, 단로기 및 개폐기 중 적어도 하나를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 상(phase)을 차단(cut off)할 수 있다면 어떠한 소자 또는 회로라도 포함할 수 있다.Here, the PCO is an element or circuit capable of cutting off a phase, and may include at least one of a switch, breaker, disconnector, and switch, but is not limited to this and cuts off the phase ( It can include any device or circuit as long as it can be cut off.
제1 컨트롤러부(114)는 제1 센서부(111), 제1 통신부(112), 제1 조향모터 전원부(113), 제1 컨트롤러 감시부(115) 및 제1 전원 변환부(116)와 연결될 수 있다. 제1 컨트롤러부(114)는 제1 센서부(111), 제1 통신부(112), 제1 조향모터 전원부(113), 제1 컨트롤러 감시부(115) 및 제1 전원 변환부(116)의 동작을 제어할 수 있다.The
예컨대, 제1 컨트롤러부(114)는 적어도 하나의 제1 조향 토크 센서로부터 제공받은 조향휠의 토크 정보와, 적어도 하나의 제1 조향각 센서로부터 제공받은 조향휠의 조향각 정보와, 제1 센서부(111)로부터 제공받은 제1 온도 정보, 제1 어시스트 전류 정보 및 제1 모터 위치 정보와, 제1 통신부(112)로부터 제공받은 차량의 상태 정보(일 예로, 차량의 차속 정보)를 바탕으로 제1 게이트 신호를 생성하고, 생성된 제1 게이트 신호를 제1 게이트 드라이버(113-1)로 제공하여 제1 인버터(113-2)의 제1 어시스트 전류를 제어할 수 있다.For example, the
여기서, 제1 게이트 신호는 기 설정된 변조 방식에 의해 생성될 수 있다. 특히, 기 설정된 변조 방식은 펄스 폭 변조(pulse width modulation) 방식, 최적 전압 변조(optimal voltage modulation) 방식, 삼각파 비교 전압 변조(triangular comparison voltage modulation) 방식 및 공간 벡터 전압 변조(space vector voltage modulation) 중 적어도 하나의 전압 변조 방식을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 인버터의 동작을 제어할 수 있는 게이트 신호를 생성할 수 있는 방식이라면, 어떠한 방식이라도 포함할 수 있다.Here, the first gate signal may be generated using a preset modulation method. In particular, the preset modulation methods include pulse width modulation, optimal voltage modulation, triangular comparison voltage modulation, and space vector voltage modulation. It may include at least one voltage modulation method, but is not limited to this, and may include any method as long as it can generate a gate signal that can control the operation of the inverter.
제1 컨트롤러부(114)는 제1 MCU(Micro Controller Unit)(114-1)를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 프로그램을 처리(또는, 실행 및 연산) 할 수 있는 장치(또는, 컴퓨터)라면 어떠한 장치(또는, 컴퓨터)라도 포함할 수 있다.The
제1 컨트롤러 감시부(115)는 제1 컨트롤러부(114)와 연결될 수 있다. 제1 컨트롤러 감시부(115)는 제1 컨트롤러부(114)의 동작 상태를 감시할 수 있다. 예컨대, 제1 컨트롤러부(114)는 제1 워치독 신호를 제1 컨트롤러 감시부(115)로 제공할 수 있다. 그리고, 제1 컨트롤러 감시부(115)는 제1 컨트롤러부(114)로부터 제공받은 제1 워치독 신호에 기반하여 클리어 되거나 제1 리셋 신호를 생성할 수 있다. The first
그리고, 제1 컨트롤러 감시부(115)가 클리어 되는 경우, 제1 컨트롤러부(114)는 정상적으로 동작되고 있음을 의미할 수 있다. 그리고, 제1 컨트롤러 감시부(115)가 제1 리셋 신호를 생성하여 제1 컨트롤러부(114)로 제공하는 경우, 제1 컨트롤러부(114)는 비정상으로 동작되고 있음을 의미할 수 있으며, 제1 리셋 신호에 의해 리셋될 수 있다.And, when the first
여기서, 제1 워치독 신호는 제1 컨트롤러 감시부(115)가 주기적으로 제1 컨트롤러부(114)의 동작을 감시하는 신호(일 예로, 리셋시키지 못하도록 하는 신호)일 수 있다. 즉, 제1워치독 신호는 제1 컨트롤러부(114)에서 현재 실행되는 프로그램이 얼라이브(alive)하고 있다는 것을 확인시킬 수 있는 신호일 수 있다.Here, the first watchdog signal may be a signal that the first
제1 컨트롤러 감시부(115)는 제1 워치독(watchdog)(115-1)을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 제1 컨트롤러부(114)를 감시할 수 있는 장치라면 어떠한 장치라도 포함할 수 있다. 특히, 제1 워치독(watchdog)(115-1)은 데드라인 즉, 시작과 끝이 있는 제1 윈도우(window) 워치독을 포함할 수 있다.The first
제1 전원 변환부(116)는 전원 공급 모듈과 연결될 수 있다. 제1 전원 변환부(116)는 전원 공급 모듈로부터 제1 직류 전압을 제공받을 수 있다. 제1 전원 변환부(116)는 전원 공급 모듈로부터 제공받은 제1 직류 전압을 전압 변환하여 적어도 하나의 제1 동작 전압을 생성할 수 있다.The first
제1 전원 변환부(116)는 제1 센서부(111), 제1 통신부(112), 제1 조향모터 전원부(113), 제1 컨트롤러부(114) 및 제1 컨트롤러 감시부(115)와 연결될 수 있다. 제1 전원 변환부(116)는 생성된 적어도 하나의 제1 동작 전압을 제1 센서부(111), 제1 통신부(112), 제1 조향모터 전원부(113), 제1 컨트롤러부(114) 및 제1 컨트롤러 감시부(115)로 제공할 수 있다.The first
여기서, 제1 동작 전압은 제1 센서부(111), 제1 통신부(112), 제1 조향모터 전원부(113), 제1 컨트롤러부(114) 및 제1 컨트롤러 감시부(115)를 동작시킬 수 있는 전압일 수 있다. 이에 따라, 이러한 제1 동작 전압은 복수 개일 수 있으며, 제1 센서부(111), 제1 통신부(112), 제1 조향모터 전원부(113), 제1 컨트롤러부(114) 및 제1 컨트롤러 감시부(115)의 동작 전압에 따라 변형하여 생성될 수 있다.Here, the first operating voltage operates the
또한, 제1 전원 변환부(116)는 DC-DC 컨버터를 포함할 수 있다. 여기서, DC-DC 컨버터는 벅 컨버터(buck converter)를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 제1 직류 전압을 제공받아 제공받은 제1 직류 전압보다 낮은 제1 동작 전압으로 변환할 수 있다면, 어떠한 컨버터라도 포함할 수 있다.Additionally, the
또한, 제1 전원 변환부(116)는 제1 레귤레이터(regulator)(116-1)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 레귤레이터(116-1)는 제1 직류 전압을 제공받아 제공받은 제1 직류 전압보다 낮은 제1 동작 전압으로 변환할 수 있다.Additionally, the first
한편, 제2 조향 제어 모듈(120)은, 내부 통신망(200)을 통해 현재 조향 모터를 제어하는 제1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태를 모니터링하고, 모니터링 결과 제1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태가 비정상인 경우, 제2 센서부(121), 제2 통신부(122), 제2 조향모터 전원부(123), 제2 컨트롤러부(124), 제2 컨트롤러 감시부(125) 및 제2 전원 변환부(126) 중 적어도 하나를 이용하여 조향모터(16)를 제어할 수 있다.Meanwhile, the second
예컨대, 제2 조향 제어 모듈(120)은, 내부 통신망(200)을 통해 현재 조향 모터를 제어하는 제1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태를 모니터링하고, 모니터링 결과 제1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태가 비정상인 경우 즉, 제1 센서부(111)의 제1 모터 위치 정보, 제1 온도 정보 및 제1 어시스트 전류 정보 중 적어도 하나의 정보와, 제1 통신부(112)의 차량의 상태 정보와, 제1 조향모터 전원부(113)의 제1 어시스트 전류와, 제1 컨트롤러부(114)의 제1 게이트 신호와, 제1 컨트롤러 감시부(115)의 제1 워치독 신호와, 제1 전원 변환부(116)의 제1 동작 전압 중 적어도 하나가 비정상인 경우, 제1 센서부(111), 제1 통신부(112), 제1 조향모터 전원부(113), 제1 컨트롤러부(114), 제1 컨트롤러 감시부(115) 및 제1 전원 변환부(116)와 같은 기능을 수행하는 제2 센서부(121), 제2 통신부(122), 제2 조향모터 전원부(123), 제2 컨트롤러부(124), 제2 컨트롤러 감시부(125) 및 제2 전원 변환부(126) 중 적어도 하나를 이용하여 즉, 제2 센서부(121)의 제2 모터 위치 정보, 제2 온도 정보 및 제2 어시스트 전류 정보 중 적어도 하나의 정보와, 제2 통신부(122)의 차량의 상태 정보와, 제2 조향모터 전원부(13)의 제2 어시스트 전류와, 제2 컨트롤러부(124)의 제2 게이트 신호와, 제2 컨트롤러 감시부(125)의 제2 워치독 신호와, 제2 전원 변환부(126)의 제2 동작 전압 중 적어도 하나를 이용하여 조향모터(16)를 제어할 수 있다.For example, the second
본 실시예들에 따른 전원 공급 모듈은 직류 전원 및 전원 경로 전환부 등을 포함하여 이루어질 수 있다.The power supply module according to the present embodiments may include a direct current power source and a power path switching unit.
직류 전원은 직류 전압을 제공할 수 있다. 여기서, 직류 전압은 제1 직류 전압 및 제2 직류 전압을 포함할 수 있다. 특히, 제1 직류 전압과 제2 직류 전압은 동일한 직류 전압을 가질 수 있다.A direct current power source can provide direct current voltage. Here, the direct current voltage may include a first direct current voltage and a second direct current voltage. In particular, the first direct current voltage and the second direct current voltage may have the same direct current voltage.
직류 전원은 제1 직류 전압을 제1 조향 제어 모듈(110)로 제공할 수 있다. 특히, 제1 직류 전압은 제1 전원 변환부(116)의 제1 레귤레이터(116-1) 및 제1 조향모터 전원부(113)의 제1 인버터(113-2)로 제공될 수 있다.The direct current power source may provide a first direct current voltage to the first
그리고, 직류 전원은 제2 직류 전압을 제2 조향 제어 모듈(120)로 제공할 수 있다. 특히, 제2 직류 전압은 제2 전원 변환부(126)의 제2 레귤레이터(126-1) 및 제2 조향모터 전원부(123)의 제2 인버터(123-2)로 제공될 수 있다.And, the direct current power supply may provide a second direct current voltage to the second
본 실시예들에 따른 전원 공급 모듈은 전원 경로 전환부를 더 포함할 수 있다. 전원 경로 전환부는 직류 전원과 연결될 수 있다. 전원 경로 전환부는 직류 전원으로부터 직류 전압을 제공받을 수 있다. 특히, 전원 경로 전환부는 직류 전원으로부터 제1 직류 전압 및 제2 직류 전압을 제공받을 수 있다.The power supply module according to the present embodiments may further include a power path switching unit. The power path switching unit may be connected to a direct current power source. The power path switching unit may receive direct current voltage from a direct current power source. In particular, the power path switching unit may receive a first direct current voltage and a second direct current voltage from a direct current power source.
전원 경로 전환부는 직류 전원으로부터 제1 직류 전압 및 제2 직류 전압을 제공받아 전원 경로를 제어하여 제1 직류 전압을 제1 조향 제어 모듈(110)(즉, 제1 전원 변환부(116)의 제1 레귤레이터(116-1) 및 제1 조향모터 전원부(113)의 제1 인버터(113-2))로, 제2 직류 전압을 제2 조향 제어 모듈(120)(즉, 제2 전원 변환부(126)의 제2 레귤레이터(126-1) 및 제2 조향모터 전원부(123)의 제2 인버터(123-2))로 제공할 수 있다.The power path switching unit receives the first direct current voltage and the second direct current voltage from the direct current power source, controls the power path, and converts the first direct current voltage to the first steering control module 110 (i.e., the first direct current voltage of the first power converting unit 116). 1 The regulator (116-1) and the first inverter (113-2) of the first steering motor power supply unit 113) transmit the second direct current voltage to the second steering control module 120 (i.e., the second power conversion unit ( It can be provided by the second regulator (126-1) of 126) and the second inverter (123-2) of the second steering motor
한편, 제2 조향 제어 모듈(120)은, 내부 통신망(200)을 통해 현재 조향 모터를 제어하는 제1 조향 제어 모듈(110)의 동작 상태를 모니터링하고, 모니터링 결과 직류 전원(또는, 전원 경로 전환부)으로부터 제1 조향 제어 모듈(110)로 공급되는 제1 직류 전압이 비정상인 경우, 직류 전원(또는, 전원 경로 전환부)으로부터 제2 직류 전압을 공급받아 이를 바탕으로 조향모터(16)를 제어할 수 있다. 여기서, 내부 통신망(200)은 제1 조향 제어 모듈(110)과 제2 조향 제어 모듈(120) 간에 빠른 속도로 데이터를 주고 받는 Private CAN(Controller Area Network)일 수 있다.Meanwhile, the second
이하에서는 제2 조향 제어 모듈이 제1 조향 제어 모듈에 의해 제어를 받는 슬레이브 모드에서 차량의 조향을 제어하는 것으로 가정하고 설명하기로 한다.Hereinafter, the description will be made on the assumption that the second steering control module controls the steering of the vehicle in a slave mode controlled by the first steering control module.
본 개시의 일 실시예에 따른 조향 제어 장치는 스티어링 휠의 조향 각속도를 수신하고, 조향 각속도를 기초로 제1 어시스트 토크를 산출하고, 제1 어시스트 토크를 출력하는 제1 조향 제어 모듈 및 스티어링 휠의 조향 각속도 및 제1 어시스트 토크를 수신하고, 조향 각속도를 기초로 제2 어시스트 토크를 산출하고, 제1 어시스트 토크와 제2 어시스트 토크 간에 차이값을 복수의 구간 중 어느 한 구간으로 분류하여 차이값이 분류된 구간에 대응되는 제3 어시스트 토크를 산출하고, 제1 어시스트 토크에 제3 어시스트 토크만큼 보상하여 최종 어시스트 토크로 출력하도록 제어신호를 생성하는 제2 조향 제어 모듈을 포함할 수 있다.The steering control device according to an embodiment of the present disclosure includes a first steering control module that receives the steering angular velocity of the steering wheel, calculates the first assist torque based on the steering angular velocity, and outputs the first assist torque, and the steering wheel. Receives the steering angular velocity and the first assist torque, calculates the second assist torque based on the steering angular velocity, classifies the difference value between the first assist torque and the second assist torque into one of a plurality of sections, and determines the difference value. It may include a second steering control module that generates a control signal to calculate the third assist torque corresponding to the classified section, compensate the first assist torque by the third assist torque, and output the final assist torque.
본 개시의 일 실시예에 따른 조향 제어 장치(10)는 수신부, 산출부 및 출력부 등을 포함할 수 있다. 전술한 구성을 포함하는 조향 제어 장치(10)는 슬레이브 모드의 제2 조향 제어 모듈(120)을 의미할 수 있다.The
수신부는 스티어링 휠의 조향 각속도 및 제1 어시스트 토크를 수신할 수 있다.The receiver may receive the steering angular velocity and the first assist torque of the steering wheel.
여기서, 조향 각속도는 조향각 센서로부터, 제1 어시스트 토크는 제1 조향 제어 모듈(110)로부터 조향 각속도를 기초로 산출하여 수신될 수 있다. 제1 어시스트 토크는 제1 조향 제어 모듈(110)이 어시스트 토크를 산출하고, 제1 조향모터 및 제2 조향모터 각각에서 생성해야하는 어시스트 토크 중 제2 조향모터가 생성해야하는 토크를 의미할 수 있다.Here, the steering angular speed may be calculated and received from the steering angle sensor, and the first assist torque may be calculated and received based on the steering angular speed from the first
산출부는 조향 각속도를 기초로 제2 어시스트 토크를 산출하고, 제1 어시스트 토크와 제2 어시스트 토크 간에 차이값을 복수의 구간 중 어느 한 구간으로 분류하여 차이값이 분류된 구간에 대응되는 제3 어시스트 토크를 산출할 수 있다.The calculation unit calculates the second assist torque based on the steering angular speed, classifies the difference between the first assist torque and the second assist torque into one of a plurality of sections, and provides a third assist corresponding to the section into which the difference value is classified. Torque can be calculated.
여기서, 제2 어시스트 토크는 제2 조향 제어 모듈(120)이 제1 어시스트 토크를 수신한 시점에서 수신된 조향각 속도를 기초로 산출한 제2 조향 제어 모듈(120)이 생성해야 할 어시스트 토크를 의미할 수 있다.Here, the second assist torque refers to the assist torque to be generated by the second
따라서, 제1 어시스트 토크와 제2 어시스트 토크는 운전자의 운전 상황에 따라 서로 그 값이 달라질 수 있다. 이는 제1 조향 제어 모듈(110)에서 제2 조향 제어 모듈(120)로 어시스트 토크 생성을 위한 제어 신호의 전송 시간 차이 때문에 발생할 수 있다.Accordingly, the values of the first assist torque and the second assist torque may vary depending on the driver's driving situation. This may occur due to a difference in transmission time of the control signal for generating assist torque from the first
이에 따라, 2개의 조향 모터에서 생성하는 어시스트 토크가 생성하는 시점이 달라지므로, 운전자의 조향에 따라 적절한 어시스트 토크가 제공되지 않을 수 있다.Accordingly, since the timing at which the assist torque generated by the two steering motors is generated varies, appropriate assist torque may not be provided depending on the driver's steering.
이를 해결하기 위해, 제2 조향 제어 모듈(120)은 제1 어시스트 토크와 제2 어시스트 토크 값 간에 차이를 복수의 구간 중 어느 한 구간에 저장할 수 있다. 여기서 복수의 구간은 조향 각속도에 따라 구간이 나뉠 수 있다. 즉, 제1 어시스트 토크와 제2 어시스트 토크 값 간에 차이는 조향 각속도 별로 저장될 수 있다.To solve this problem, the second
그리고, 각 구간에 대응되는 제3 어시스트 토크는 분류된 구간에 따라 저장된 차이값들의 평균값일 수 있다.And, the third assist torque corresponding to each section may be the average value of difference values stored according to the classified sections.
차이값은 특정 어시스트 토크가 기준이되는 값일 수 있다. 예를 들면, 제2 어시스트 토크가 기준으로 설정된 경우, 제2 어시스트 토크에서 제1 어시스트 토크 값을 뺀 값이 제2 어시스트 토크가 기준일 때의 차이값일 수 있다. 따라서, 차이값은 양수와 음수 모두 산출될 수 있다.The difference value may be a value based on a specific assist torque. For example, when the second assist torque is set as the standard, a value obtained by subtracting the first assist torque value from the second assist torque may be the difference value when the second assist torque is the standard. Therefore, the difference value can be calculated as both positive and negative numbers.
출력부는 제1 어시스트 토크에 제3 어시스트 토크만큼 보상하여 최종 어시스트 토크로 출력하도록 제어신호를 생성할 수 있다.The output unit may generate a control signal to compensate for the first assist torque by the third assist torque and output the final assist torque.
출력부는 산출부가 차이값을 모든 구간에 저장하기 전까지 제어신호를 출력하지 않을 수 있다. 즉, 산출부가 테이블을 설정 완료한 이후, 충분한 데이터가 축척된 테이블을 기초하여 적절한 최종 어시스트 토크를 출력하도록 출력부가 제어신호를 유보할 수 있다.The output unit may not output a control signal until the calculation unit stores the difference values in all sections. That is, after the calculation unit completes setting the table, the output unit may reserve the control signal to output an appropriate final assist torque based on the table in which sufficient data has been accumulated.
전술한 수신부, 산출부 및 출력부 등은 제1 조향 제어 모듈(110)도 포함할 수 있으며, 제2 조향 제어 모듈(120)이 마스터 모드이고, 제1 조향 제어 모듈(110)이 슬레이브 모드일 때 제1 조향 제어 모듈(110)도 제2 조향 제어 모듈(120)과 같은 전술한 구성들을 구현할 수 있다.The above-described receiver, calculation unit, and output unit may also include the first
이러한 제1 조향 제어 모듈(110) 및 제2 조향 제어 모듈(120)은 전자 제어 유닛(Electronic Controller Unit; ECU), 마이컴 등으로 구현될 수 있다.The first
일 실시예에서, 제1 조향 제어 모듈(110) 및 제2 조향 제어 모듈(120) 등의 컴퓨터 시스템(미도시됨)은 전자 제어 유닛으로 구현될 수 있다. 전자 제어 유닛은 하나 이상의 프로세서, 메모리, 저장부, 사용자 인터페이스 입력부 및 사용자 인터페이스 출력부 중 적어도 하나 이상의 요소를 포함할 수 있으며, 이들은 버스를 통해 서로 통신할 수 있다. 또한, 컴퓨터 시스템은 네트워크에 접속하기 위한 네트워크 인터페이스를 또한 포함할 수 있다. 프로세서는 메모리 및/또는 저장소에 저장된 처리 명령어를 실행시키는 CPU 또는 반도체 소자일 수 있다. 메모리 및 저장부는 다양한 유형의 휘발성/비휘발성 기억 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리는 ROM 및 RAM을 포함할 수 있다.In one embodiment, a computer system (not shown) such as the first
이하에서는 전술한 본 개시를 모두 수행할 수 있는 조향 제어 장치(10)를 이용하는 조향 제어 방법에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, a steering control method using the
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 조향 제어 방법을 설명하는 흐름도이다.Figure 4 is a flowchart explaining a steering control method according to an embodiment of the present disclosure.
스티어링 휠의 조향 각속도 및 제1 어시스트 토크를 수신하는 정보 수신 단계(S410), 조향 각속도를 기초로 제2 어시스트 토크를 산출하고, 제1 어시스트 토크와 제2 어시스트 토크 간에 차이값을 복수의 구간 중 어느 한 구간으로 분류하여 차이값이 분류된 구간에 대응되는 제3 어시스트 토크를 산출하는 어시스트 토크 산출 단계(S420) 및 제1 어시스트 토크에 제3 어시스트 토크만큼 보상하여 최종 어시스트 토크로 출력하도록 제어신호를 생성하는 제어신호 출력 단계(S430)를 포함할 수 있다.An information receiving step (S410) of receiving the steering angular velocity and the first assist torque of the steering wheel, calculating the second assist torque based on the steering angular velocity, and calculating the difference between the first assist torque and the second assist torque among a plurality of sections. An assist torque calculation step (S420) in which the third assist torque is classified into one section and the difference value is calculated corresponding to the classified section, and a control signal is provided to compensate the first assist torque by the third assist torque and output the final assist torque. It may include a control signal output step (S430) that generates.
도 5는 일 실시예에 따른 제1 어시스트 토크와 제2 어시스트 토크 간에 차이값을 저장하고, 제1 어시스트 토크를 보상하는 것을 설명하기 위한 흐름도이다.FIG. 5 is a flowchart illustrating storing a difference value between a first assist torque and a second assist torque and compensating the first assist torque according to an embodiment.
도 5를 참조하면, 조향 제어 장치(10)는 어시스트 토크의 보상에 대한 테이블 설정이 완료되었는지 판단할 수 있다(S510). 어시스트 토크에 대한 보상을 위해, 어시스트 토크는 스티어링 휠의 조향 각속도에 영향을 받으므로, 조향 각속도를 복수의 구간으로 나누어 수신되는 조향 각속도에 대응하는 최종 어시스트 토크를 테이블로 설정할 수 있다. 이러한 테이블은 누적 데이터가 많을수록 주행환경에 적합한 어시스트 토크를 출력할 수 있으므로, 조향 제어 장치(10)는 테이블이 설정 완료되었는지 판단할 수 있다.Referring to FIG. 5, the
테이블 설정이 완료되지 않은 경우(S510의 No), 조향 제어 장치(10)는 제1 어시스트 토크와 제2 어시스트 토크 간에 차이 값을 구간별로 저장할 수 있다(S520). 차이값에 대한 구간 별 저장은 조향 각속도에 한정되지 않고, 다른 변수(차량의 경사도, 토크변화량 등)에 대응되는 어시스트 토크를 테이블로 설정할 수 있다.If the table setting is not completed (No in S510), the
조향 제어 장치(10)는 설정된 복수의 모든 구간에 차이값이 저장되었는지 판단할 수 있다(S530). 복수의 구간은 주행 환경에 따라 많은 구간으로 설정될 수도 있고, 상대적으로 적은 구간으로 설정될 수 있다.The
예를 들면, 조향 제어 장치(10)는 차량이 직진 구간을 주행하고 있는 경우, 분할 전 구간의 크기를 작게 설정하고, 작게 설정된 구간을 복수의 구간으로 나누도록 설정할 수 있다. 그리고, 조향 제어 장치(10)는 복수의 구간을 보통의 경우보다 더 많은 구간으로 나누도록 설정할 수 있다. For example, when the vehicle is traveling in a straight section, the
다른 예를 들어, 차량이 곡선을 주행하고 있는 경우, 조향 제어 장치(10)는 분할 전 구간의 조향 각속도의 크기를 크게 설정하고, 크게 설정된 구간을 복수의 구간으로 나누도록 설정할 수 있다. 그리고, 조향 제어 장치(10)는 복수의 구간을 보통의 경우보다 더 적은 구간으로 나누도록 설정할 수 있다.For another example, when the vehicle is driving on a curve, the
설정된 복수의 구간에 차이값이 모두 저장된 경우(S530의 Yes), 조향 제어 장치(10)는 제1 어시스트 토크에 제3 어시스트 토크만큼 보상하여 최종 어시스트 토크로 출력하도록 제어신호를 생성할 수 있다(S540).When all difference values are stored in a plurality of set sections (Yes in S530), the
설정된 복수의 구간에 차이값이 모두 저장되지 않은 경우(S530의 No), 조향 제어 장치(10)는 단계 S510로 돌아가 테이블의 설정이 완료되었는지 판단할 수 있다.If all the difference values are not stored in the plurality of set sections (No in S530), the
테이블 설정이 완료된 경우, 조향 제어 장치(10)는 조향 제어 장치(10)는 제1 어시스트 토크에 제3 어시스트 토크만큼 보상하여 최종 어시스트 토크로 출력하도록 제어신호를 생성할 수 있다(S540).When the table setting is completed, the
이상에서 설명한 바와 같이, 본 개시에 의하면, 조향 제어 장치 및 방법은 두 개의 파워팩에서 생성되는 어시스트 토크가 딜레이를 최소화하며 생성하므로, 운전자의 조향에 대해 적절한 어시스트 토크를 제공할 수 있다. As described above, according to the present disclosure, the steering control device and method generate assist torque generated from two power packs with minimal delay, and thus can provide appropriate assist torque for the driver's steering.
또한, EPS의 특성상 손으로 직접 전달되는 특성상 성능에 따라 운전자가 느끼는 감각차이가 민감하게 다가오게 되는데, 이런면에서 두 개의 파워팩으로 구동되는 BN EPS는 딜레이가 제품 성능과 운전자의 이질감에 많은 영향을 끼치게 될 수 있다. 본 개시는 이러한 성능저하와 이질감을 딜레이 보상을 통해 효과적으로 딜레이를 줄여주어 성능향상/이질감을 제거할 수 있다.In addition, due to the nature of EPS, which is transmitted directly by hand, the difference in sensation felt by the driver becomes sensitive depending on the performance. In this respect, the delay of BN EPS, which is driven by two power packs, has a significant impact on product performance and the driver's sense of heterogeneity. It can be harmful. The present disclosure can improve performance/eliminate such performance degradation and heterogeneity by effectively reducing the delay through delay compensation.
이상의 설명은 본 개시의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 기술 사상의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 또한, 본 실시예들은 본 개시의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 이러한 실시예에 의하여 본 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 개시의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 개시의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely an illustrative explanation of the technical idea of the present disclosure, and those skilled in the art will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present disclosure. In addition, the present embodiments are not intended to limit the technical idea of the present disclosure, but rather to explain it, so the scope of the present technical idea is not limited by these embodiments. The scope of protection of this disclosure should be interpreted in accordance with the claims below, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of rights of this disclosure.
1: 조향 보조 시스템
10: 조향 제어 장치
110: 제1 조향 제어 모듈
120: 제2 조향 제어 모듈1: Steering assistance system 10: Steering control device
110: first steering control module 120: second steering control module
Claims (9)
상기 조향 각속도를 기초로 제2 어시스트 토크를 산출하고, 상기 제1 어시스트 토크와 상기 제2 어시스트 토크 간에 차이값을 복수의 구간 중 어느 한 구간으로 분류하여 상기 차이값이 분류된 구간에 대응되는 제3 어시스트 토크를 산출하는 산출부; 및
상기 제1 어시스트 토크에 상기 제3 어시스트 토크만큼 보상하여 최종 어시스트 토크로 출력하도록 제어신호를 생성하는 출력부를 포함하는 조향 제어 장치.a receiving unit that receives the steering angular velocity and first assist torque of the steering wheel;
A second assist torque is calculated based on the steering angular velocity, the difference value between the first assist torque and the second assist torque is classified into one of a plurality of sections, and the difference value is classified into a second assist torque corresponding to the section into which the difference value is classified. 3 Calculation unit that calculates assist torque; and
A steering control device comprising an output unit that generates a control signal to compensate for the first assist torque by the third assist torque and output the final assist torque.
상기 산출부는,
상기 차이값을 상기 분류된 구간별로 저장하고,
상기 제3 어시스트 토크는,
상기 분류된 구간에 저장된 상기 차이값들의 평균값인 조향 제어 장치.According to paragraph 1,
The calculation unit,
Store the difference value for each classified section,
The third assist torque is,
A steering control device that is the average value of the difference values stored in the classified sections.
상기 산출부는,
상기 스티어링 휠의 조향 각속도를 기초로 상기 복수의 구간을 설정하고, 상기 차이값을 상기 수신된 조향 각속도가 포함된 구간에 저장하는 조향 제어 장치.According to paragraph 1,
The calculation unit,
A steering control device that sets the plurality of sections based on the steering angular velocity of the steering wheel and stores the difference value in a section containing the received steering angular velocity.
상기 스티어링 휠의 조향 각속도 및 상기 제1 어시스트 토크를 수신하고, 상기 조향 각속도를 기초로 제2 어시스트 토크를 산출하고, 상기 제1 어시스트 토크와 상기 제2 어시스트 토크 간에 차이값을 복수의 구간 중 어느 한 구간으로 분류하여 상기 차이값이 분류된 구간에 대응되는 제3 어시스트 토크를 산출하고, 상기 제1 어시스트 토크에 상기 제3 어시스트 토크만큼 보상하여 최종 어시스트 토크로 출력하도록 제어신호를 생성하는 제2 조향 제어 모듈을 포함하는 조향 제어 장치.a first steering control module that receives a steering angular velocity of a steering wheel, calculates a first assist torque based on the steering angular velocity, and outputs the first assist torque; and
Receives the steering angular velocity of the steering wheel and the first assist torque, calculates a second assist torque based on the steering angular velocity, and calculates a difference between the first assist torque and the second assist torque in one of a plurality of sections. A second section generates a control signal to classify the difference into one section, calculate a third assist torque corresponding to the section into which the difference value is classified, and compensate the first assist torque by the third assist torque to output the final assist torque. A steering control device including a steering control module.
상기 제1 조향 제어 모듈은,
상기 제2 조향 제어 모듈로부터 상기 제2 어시스트 토크를 수신하여 상기 차이값을 분류된 구간별로 저장하는 조향 제어 장치.According to clause 4,
The first steering control module,
A steering control device that receives the second assist torque from the second steering control module and stores the difference value for each classified section.
상기 제1 조향 제어 모듈은,
상기 제2 조향 제어 모듈과 Private CAN을 통해 데이터를 송수신하는 조향 제어 장치.According to clause 4,
The first steering control module,
A steering control device that transmits and receives data through the second steering control module and Private CAN.
상기 조향 각속도를 기초로 제2 어시스트 토크를 산출하고, 상기 제1 어시스트 토크와 상기 제2 어시스트 토크 간에 차이값을 복수의 구간 중 어느 한 구간으로 분류하여 상기 차이값이 분류된 구간에 대응되는 제3 어시스트 토크를 산출하는 어시스트 토크 산출 단계; 및
상기 제1 어시스트 토크에 상기 제3 어시스트 토크만큼 보상하여 최종 어시스트 토크로 출력하도록 제어신호를 생성하는 제어신호 출력 단계를 포함하는 조향 제어 방법.An information receiving step of receiving a steering angular velocity and a first assist torque of the steering wheel;
A second assist torque is calculated based on the steering angular velocity, the difference value between the first assist torque and the second assist torque is classified into one of a plurality of sections, and the difference value is classified into a second assist torque corresponding to the section into which the difference value is classified. 3 assist torque calculation step of calculating assist torque; and
A steering control method comprising generating a control signal to compensate the first assist torque by the third assist torque and output the final assist torque.
상기 어시스트 토크 산출 단계는,
상기 차이값을 상기 분류된 구간별로 저장하고,
상기 제3 어시스트 토크는,
상기 분류된 구간에 저장된 상기 차이값들의 평균값인 조향 제어 방법.In clause 7,
The assist torque calculation step is,
Store the difference value for each classified section,
The third assist torque is,
A steering control method in which the average value of the difference values stored in the classified sections is used.
상기 어시스트 토크 산출 단계는,
상기 스티어링 휠의 조향 각속도를 기초로 복수의 구간을 설정하고, 상기 차이값을 상기 수신된 조향 각속도가 포함된 구간에 저장하는 조향 제어 방법.In clause 7,
The assist torque calculation step is,
A steering control method for setting a plurality of sections based on the steering angular velocity of the steering wheel and storing the difference value in a section containing the received steering angular velocity.
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