WO2019135571A1 - 전동 어시스트 조향 시스템의 모터 제어 방법 및 장치 - Google Patents

전동 어시스트 조향 시스템의 모터 제어 방법 및 장치 Download PDF

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WO2019135571A1
WO2019135571A1 PCT/KR2018/016922 KR2018016922W WO2019135571A1 WO 2019135571 A1 WO2019135571 A1 WO 2019135571A1 KR 2018016922 W KR2018016922 W KR 2018016922W WO 2019135571 A1 WO2019135571 A1 WO 2019135571A1
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WO
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frequency assist
torque
high frequency
gain
assist gain
Prior art date
Application number
PCT/KR2018/016922
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Inventor
이정일
박세정
안남식
Original Assignee
이래에이엠에스 주식회사
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    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/046—Controlling the motor
    • B62D5/0463—Controlling the motor calculating assisting torque from the motor based on driver input
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/08—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to driver input torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2300/00—Purposes or special features of road vehicle drive control systems
    • B60Y2300/60—Control of electric machines, e.g. problems related to electric motors or generators

Definitions

  • the present invention relates to a motor control method of a motor-assisted steering system of a vehicle, and more particularly to a determination of a high-frequency assist component for motor control.
  • An electric assist steering system is a device that provides a steering assist torque that assists a steering force of a driver by utilizing the force of an electric motor, and is recently widely used in a steering apparatus of a vehicle.
  • the electric assist steering system includes various algorithms for determining the steering assist torque, and determines a proper steering assist torque based on the parameters such as the steering torque inputted by the driver and the vehicle speed, and accordingly generates a voltage signal .
  • the steering torque is divided into a low-frequency steering torque and a high-frequency steering torque by a predetermined cut-off frequency according to the vehicle speed, and a low-frequency steering torque and a high-frequency steering torque are divided into a low- Frequency assist torque and the high-frequency assist torque.
  • the low frequency assist torque forms the main output determining the steering assist according to the speed of the vehicle
  • the high frequency assist torque is related to the response of the system, so that the responsiveness of the system is enhanced at the time of steep steering or sudden cornering, Allows you to maintain a sense of steering.
  • the high frequency assist torque is calculated by the high frequency steering torque and the high frequency assist gain, and the high frequency assist gain is usually determined by the vehicle speed and the input frequency magnitude. If the high-frequency assist gain is determined on the basis of securing a quick response or determined to achieve a stable steering feel, the consistency of steering or performance is impeded, thereby causing overall system performance degradation.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide a steering assist system and a steering assist system which can maintain steady steering performance and consistency of performance while ensuring quick response and stability of steering assist by high frequency assist gain, And to provide a steering assist control method capable of preventing the steering assist control.
  • a motor control method for controlling a motor of an electric power assist steering system includes generating a low pass torque signal and a high pass torque signal by a band pass filter using a sensed applied steering torque signal and a vehicle speed Generating a low frequency assist torque signal using the low pass torque signal and the vehicle speed, generating a high frequency assist torque signal using the high pass torque signal and the vehicle speed, generating the high frequency assist torque signal and the high frequency Generating a torque command signal using the sum of the assist torque signals, and generating an output signal for driving the motor using the torque command signal.
  • the step of generating the high frequency assist torque signal comprises the steps of: calculating a basic high frequency assist torque signal in accordance with the high-pass torque signal and the vehicle speed; calculating a difference between a change value of the high-pass torque signal and a predetermined upper limit change value and a lower limit change value Calculating a corrected high frequency assist gain by correcting the basic high frequency assist gain in accordance with a comparison of magnitudes; calculating an assist torque ratio of the low frequency assist torque with respect to a corrected high frequency assist torque calculated by the corrected high frequency assist gain, Frequency gain when the assist torque ratio is within the predetermined boundary range, and when the assist torque ratio is within the predetermined boundary range, the corrected high-frequency assist gain is set to the high- Setting a boundary high frequency assist gain corresponding to an upper limit value and a lower limit value forming the boundary range as the high frequency assist gain and calculating the high frequency assist torque signal by multiplying the high frequency assist gain and the high pass torque signal .
  • the correction high-frequency assist gain is decreased to calculate the corrected high-frequency assist gain, and the high- Wherein when the change value of the torque signal is not greater than the predetermined upper limit reference change value, the correction high frequency assist gain is increased by increasing the basic high frequency assist gain, and the change value of the high- And the basic high-frequency assist gain can be maintained at the corrected high-frequency assist gain when the difference is between the lower limit reference change value.
  • the step of setting the final high frequency assist gain sets the corrected high frequency assist gain to the final high frequency assist gain when the ratio is between the preset upper limit value and the preset lower limit value
  • the gain setting unit sets the upper limit high frequency assist gain corresponding to the predetermined upper limit value as the final high frequency assist gain and sets the lower limit high frequency assist gain corresponding to the predetermined lower limit value as the final high frequency assist gain, Can be set to the final high-frequency assist gain.
  • the upper limit boundary high frequency assist gain is calculated by dividing the high frequency assist torque divided by the upper limit value by the high pass torque and the lower limit boundary high frequency assist gain is a value obtained by dividing the low frequency assist torque by the lower limit value
  • the high frequency assist torque divided by the high pass torque can be calculated.
  • the corrected high-frequency assist gain can be set within a range that maintains the shape of the high-frequency assist gain curve set in advance according to the vehicle speed.
  • a motor control device for controlling a motor of an electric power steering system includes a torque sensor for sensing an applied torque signal indicative of an applied torque and a torque sensor for detecting an applied torque signal and a low- A low pass assist circuit for generating a low frequency assist torque signal using the low pass torque signal and the vehicle speed, a high frequency assist torque signal generating unit for generating a high frequency assist torque signal using the high pass torque signal and the vehicle speed, A high frequency assist circuit for adding the low frequency assist torque signal and the high frequency assist torque signal to generate a torque assist signal, and a variable notch filter for generating a torque command signal using the torque assist signal.
  • the high frequency assist circuit comprises: a step of calculating a basic high frequency assist torque signal in accordance with the high-pass torque signal and the vehicle speed, a step of comparing the change value of the high-pass torque signal with a predetermined upper limit change value and a lower limit change value, Calculating a corrected high frequency assist gain by correcting the basic high frequency assist gain, determining whether an assist torque ratio of the low frequency assist torque to the corrected high frequency assist torque calculated by the corrected high frequency assist gain deviates from a preset boundary range Frequency assist gain is set to the high frequency assist gain when the assist torque ratio is within the predetermined boundary range, and when the assist torque ratio is out of the preset boundary range, Frequency assist gain corresponding to an upper limit value and a lower limit value to the high frequency assist gain and calculating the high frequency assist torque signal by multiplying the high frequency assist gain and the high frequency assist torque signal .
  • a steering assist torque calculating method for controlling a motor of an electric power assist steering system includes calculating a low frequency assist torque based on a low-pass torque among applied steering torques, Calculating a high frequency assist torque based on the passing torque, and calculating the steering assist torque by a sum of the low frequency assist torque and the high frequency assist torque.
  • the step of calculating the high frequency assist torque includes the steps of calculating a basic high frequency assist gain using the high-pass torque and the vehicle speed, calculating a difference between the change value of the high-pass torque and a preset upper limit change value and a predetermined lower limit change value Calculating a corrected high frequency assist gain by increasing, decreasing, or holding the basic high frequency assist gain in accordance with a relationship between the corrected high frequency assist gain and the corrected high frequency assist gain; Setting a high-frequency assist gain as a final high-frequency assist gain corresponding to the corrected high-frequency assist gain or the preset upper-limit value or the lower-limit value according to whether the difference between the preset high- By the product of the high frequency assist gain and said high-pass torque comprises setting said high frequency assist torque.
  • the correction high-frequency assist gain is increased to calculate the corrected high-frequency assist gain
  • Frequency assist gain is decreased by decreasing the basic high-frequency assist gain when the change value of the high-frequency assist torque is smaller than the preset lower limit reference change value, and when the change value of the high- Value, the basic high-frequency assist gain can be maintained at the corrected high-frequency assist gain.
  • the step of setting the final high frequency assist gain sets the corrected high frequency assist gain to the final high frequency assist gain when the ratio is between the preset upper limit value and the preset lower limit value
  • the gain setting unit sets the upper limit high frequency assist gain corresponding to the predetermined upper limit value as the final high frequency assist gain and sets the lower limit high frequency assist gain corresponding to the predetermined lower limit value as the final high frequency assist gain, Can be set to the final high-frequency assist gain.
  • the upper limit boundary high frequency assist gain is calculated by dividing the high frequency assist torque divided by the upper limit value by the high pass torque and the lower limit boundary high frequency assist gain is a value obtained by dividing the low frequency assist torque by the lower limit value
  • the high frequency assist torque divided by the high pass torque can be calculated.
  • the apparatus for calculating the steering assist torque for controlling the motor of the electric power assist steering system includes a low frequency assist torque circuit for calculating a low frequency assist torque based on the low speed torque among the applied steering torque, A high frequency assist torque circuit for calculating a high frequency assist torque based on the intermediate high-pass torque, and a summer for calculating the steering assist torque by a sum of the low frequency assist torque and the high frequency assist torque.
  • the high frequency assist torque circuit calculates a basic high frequency assist gain using the high pass torque and the vehicle speed, and calculates a high frequency assist gain based on a relationship between a change value of the high pass torque and a predetermined upper limit reference change value and a predetermined lower limit reference change value
  • the step of calculating a corrected high frequency assist gain by increasing, decreasing, or holding the basic high frequency assist gain includes calculating a corrected high frequency assist gain by correcting the corrected high frequency assist gain based on a preset upper limit value and a predetermined lower limit Setting a final high-frequency assist gain corresponding to the corrected high-frequency assist gain or the preset upper-limit value or the lower-limit value as a final high-frequency assist gain depending on whether the value of the final high- By the product of the gain and the high-pass torque host is configured to perform the step of: setting the high frequency assist torque.
  • the responsiveness and stability of the steering system can be improved by correcting the high frequency assist gain. Furthermore, by restricting the correction range of the high-frequency assist gain, it is possible to prevent the resonance frequency from being excessively changed by the correction of the high-frequency assist gain, thereby reducing the stability of the system.
  • FIG. 1 is a schematic view of a motor-assisted steering system to which a motor control method according to an embodiment of the present invention can be applied.
  • FIG. 2 is a diagram showing a torque control algorithm in the motor control method of the electric motor assisted steering system according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an algorithm for calculating a high frequency assist torque according to an assist torque calculating method of an electric power assist steering system according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 4 is a diagram showing a gain correction algorithm performed by the high-frequency assist gain correction circuit in Fig. 3; Fig.
  • FIG. 5 is a view for explaining an example of a method of determining a high frequency assist gain of the electric power assist steering system according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a view for explaining an example of increasing correction of the high frequency assist gain of the electric power assist steering system according to the embodiment of the present invention.
  • the electric assist steering system 10 includes a steering wheel 12 connected to an input steering shaft 11.
  • the input steering shaft 11 may be connected to the output steering shaft 14 via a torsion bar 13.
  • the steering torque applied through the steering wheel 12 is transmitted to the output steering shaft 14 through the input steering shaft 11 and the torsion bar 13 and the torsion bar 13 is transmitted to the input steering shaft 11 and the output shaft 12.
  • [ And is formed so as to be twisted corresponding to the rotation of the steering wheel 12 so that relative rotation of the steering shaft 14 is possible.
  • the position sensor 15 detects the relative rotational position between the input steering shaft 11 and the output steering shaft 14. [ The position sensor 15 forms a torque sensor 20 together with the torsion bar 13. The torque sensor 20 transmits an applied torque signal t app to the torque signal processor 21.
  • the torque signal processor 21 monitors the relative rotation angle between the input steering shaft 11 and the output steering shaft 14 through the input torque signal and detects the relative rotation angle between the applied torque signal t app and the physical characteristics of the torsion bar 13 (For example, a spring constant) is used to output the applied steering torque t s .
  • the output steering shaft 14 can be connected to the pinion gear 31 constituting the steering gear box and the pinion gear 31 can be engaged with the rack gear of the rack bar 32. [ The pivotal movement of the wheel 33 connected thereto can be achieved by the lateral movement of the rack bar 32. [
  • An electric motor 40 for providing a steering assist may be connected to the rack bar 32 to provide a force for the left and right movement of the rack bar 32.
  • the electric motor 40 may be connected to the rack bar 32 to transmit a force to the rack bar 32 in a manner known in the art.
  • the electric motor 40 may be installed on the output steering shaft 14 instead of the rack bar 32 to provide a steering assist.
  • the electric motor 40 may be various types of motors known in the art.
  • the electric motor 40 may be a permanent magnet ac motor (PMAC motor), and the magnitude and direction of the current generated by the electric motor 40 may be determined by the magnitude and direction of the current applied to the rotor coil .
  • PMAC motor permanent magnet ac motor
  • the electric motor 40 is a permanent magnet AC motor.
  • the rotor position sensor 50 senses the position of the rotor relative to the stator of the electric motor 40 and outputs a rotor position signal? That is a value indicative of the relative position between the rotor and the stator.
  • An electric assist steering system (10) includes an electronic control unit (ECU) (60).
  • the ECU 60 may include a microprocessor, memory and associated hardware and software, and may be programmed to perform the steering assist logic described below.
  • the ECU 60 can be connected to the drive circuit 70 which is an electric circuit for driving the electric motor 40 and the drive circuit 70 can be connected to the vehicle power supply 71.
  • the vehicle power supply 71 may include a battery, a power supply, a relay, and the like, and provides power for driving the electric motor 40.
  • the ECU 60 provides the voltage output signal v out to the drive circuit 70 and the drive circuit 70 outputs the motor current i m by the voltage output signal v out .
  • the voltage / current monitoring device 80 monitors the motor current i m supplied to the electric motor 40 and outputs the measured motor current signal i mea .
  • the vehicle speed sensor 91 provides the vehicle speed signal v indicative of the vehicle speed to the ECU 60 and other inputs for the steering assist control may be provided to the ECU 60.
  • the ECU 60 may include a control algorithm for steering assist control and the control algorithm may include a torque control algorithm 61, a motor control algorithm 62 and a current control algorithm 63.
  • the control algorithm may be implemented in software or in the form of an electrical circuit.
  • the torque control algorithm 61 outputs the demand torque command tcmd .
  • Required torque command signal (t cmd) indicates the size of the steering assist torque required by the electric motor 40, the required torque command (t cmd) is the sensed applied steering torque (t s) and sensing the vehicle speed (v) . ≪ / RTI >
  • the demand torque command (t cmd ) is provided to the motor control algorithm 62.
  • the motor control algorithm 62 can determine the motor current command (i cmd ) and the dq current advance angle (delta).
  • the motor current command (i cmd ) indicates the magnitude of the current to be supplied to the electric motor 40.
  • the dq current advance angle (delta) represents the rotation angle of the motor current with respect to the q-axis on which the motor operates and can be determined as a function of the motor speed.
  • the motor current command i cmd and the dq current advance angle delta can be determined based on the required torque command t cmd and the rotor speed ⁇ calculated by the sensed rotor position ⁇ .
  • the measured motor current signal imea and the sensed rotor position [theta] may be provided to the motor control algorithm 62 for feedback and monitoring purposes.
  • the motor control algorithm 62 provides the motor current command (i cmd ) and the dq current forward angle [delta] to the current control algorithm 63.
  • the current control algorithm 63 serves to determine the output voltage signal v out .
  • the output voltage signal v out represents the voltage supplied to each phase of the PMAC electric motor 40 and is the sum of the motor current command i cmd , the dq current forward angle delta and the sensed rotor position [theta] . ≪ / RTI >
  • the measured motor current signal (i mea ) may be supplied to motor control algorithm 62 and current control algorithm 63.
  • the torque control algorithm 62 using the sensing and the sensed applied steering torque (t s), vehicle speed (v) to produce a required torque command (cmd t).
  • the sensed applied steering torque t s is supplied to a band pass filter 621.
  • the bandpass filter 621 can be designed by measuring the open-loop transfer function, which is a function of the vehicle speed, and can be designed to meet stability and performance requirements for all vehicle speeds.
  • the bandpass filter 621 may also be designed to meet desired performance objectives, gain stability margins, and phase stability margins.
  • the band-pass filter 621 may include a low-pass filter 622 and a high-pass filter 623.
  • the low-pass filter 622 passes a component having a frequency smaller than the cutoff frequency? C of the sensed steering torque signals and blocks the remaining signals.
  • the high-pass filter 623 passes a component having a frequency greater than the cutoff frequency? C of the sensed steering torque signal and blocks the rest of the signal.
  • the cutoff frequency? C can be determined as a function of the vehicle speed v by the cutoff frequency determination function 624.
  • the cutoff frequency? C may be determined using a look-up table having cut-off frequency data according to the vehicle speed or may be determined by a predetermined equation as a function of the vehicle speed.
  • the low-pass filter 622 and the high-pass filter 623 can be set to have a sum of 1.
  • the low pass filter 622 may be a first order filter having a pole at the cutoff frequency and the high pass filter 623 may be determined such that the sum of the high pass filter 623 and the low pass filter 622 is 1.
  • the cutoff frequency? C may be determined using a look-up table having a cut-off frequency according to the vehicle speed v. At this time, the cutoff frequency? C may be set to have a gradually increasing value as the vehicle speed v increases.
  • the low-pass filter 622 supplies the low-pass torque signal t sL to the low-frequency assist circuit 625.
  • the low frequency assist circuit 625 generates a low frequency assist torque signal t asLF having a value associated with the low pass torque signal t sL and the sensed vehicle speed v.
  • the high pass filter 623 generates the high pass torque signal t sH using the sensed applied steering torque t s and the cutoff frequency c and outputs the generated high pass torque signal t sH And supplies it to the high frequency assist circuit 626.
  • the high frequency assist circuit 626 generates the high frequency assist torque signal t asHF according to the high pass torque signal t sH and the vehicle speed v by a predetermined algorithm.
  • a low-pass filter and a high-pass filter are provided separately, but in another embodiment, a low-pass torque signal and a high-pass signal may both be generated by one band-pass filter (for example, a low-pass filter) .
  • the summing circuit 627 calculates the torque assist signal t as by summing the low frequency assist torque signal t asLF and the high frequency assist torque signal t asHF .
  • the calculated torque assist signal t as may be filtered by the variable notch filter 628 and calculated as the torque command signal t cmd .
  • the variable notch filter 628 may be configured to variably remove a frequency component of a specific band according to the vehicle speed, and a known variable notch filter may be used.
  • logic necessary for steering assist force control such as damping logic, friction logic, and return logic may be added to produce a torque command signal.
  • the basic high-frequency assist gain calculating circuit 631 calculates a basic high-frequency assist gain ( GH_Basic ).
  • the basic high frequency assist gain can be calculated based on the vehicle speed and the high-pass torque. For example, as shown in FIG. 5, the high frequency assist gain may be determined as a function of the high-pass torque and the vehicle speed. Specifically, the basic high frequency assist gain can be determined by inputting the vehicle speed and the frequency-dependent magnitude within the corresponding band.
  • the calculated basic high frequency assist gain (G H_Basic ) is corrected by the high frequency assist gain correction circuit 632 to calculate the high frequency assist gain (G H ).
  • the multiplier 633 then multiplies the high frequency assist gain G H by the high pass torque t sH to calculate the high frequency assist torque signal t asHF . That is, in the embodiment of the present invention, instead of calculating the final high frequency assist torque by directly using the high frequency assist gain calculated based on the high-pass torque signal and the vehicle speed, the basic high frequency The assist gain G H_Basic is corrected through the correction circuit 633 to calculate the high frequency assist gain G H and the final high frequency assist torque is calculated using the calculated high frequency assist gain G H. In other words, in the embodiment of the present invention, when it is judged that it is difficult to obtain sufficient response and stability in the actual steering state with the high-frequency assist gain pre-tuned, the high-frequency assist gain is further corrected to obtain the required response and stability.
  • the change value of the high-pass torque signal (del_t sH) is a predetermined upper limit based on the change value is determined is greater than (del_t sH_ref_u) (S61)
  • changes the value of the high-pass torque signal (del_t sH) is a predetermined upper limit reference change (Del_t sH_ref_u )
  • gain increase correction is performed to increase the basic high-frequency assist gain ( GH_Basic ) (S62). That is, this state means that the high frequency component of the steering torque inputted by the driver is larger than expected. In this case, it is possible to judge that the steering assist by the pre-tuned high frequency assist gain is insufficient. In order to increase the responsiveness, The correction is made to increase the gain.
  • the corrected high-frequency assist gain can be calculated by increasing the basic high-frequency assist gain determined according to the high-pass torque and the vehicle speed.
  • the change value del_t sH of the high-pass torque signal is not larger than the predetermined upper limit reference change value del_t sH_ref_u , the change value del_t sH of the high-pass torque signal is smaller than the predetermined lower limit reference change value del_t sH_ref_l ) (S63). If it is determined that the change value del_t sH of the high-pass torque signal is smaller than the predetermined lower limit reference change value del_t sH_ref_l , the gain reduction correction for reducing the basic high-frequency assist gain G H_Basic is performed (S64). That is, this state means that the high frequency component of the steering torque inputted by the driver is smaller than expected. In this case, it can be judged that the system is in an overly sensitive state and a correction for reducing the high frequency assist gain .
  • the predetermined upper limit and lower limit reference change value may mean a value after the assist torque control logic has been developed to interface with the vehicle at the system level and then through the final tuning step.
  • the upper and lower limit reference change values may be appropriately set to a value proportional to the size of the vehicle speed.
  • the reference change value may mean an assist effort change value.
  • the upper and lower limit reference change values can be set to be increased in proportion to the vehicle speed, and can be set to be shifted in a simple shift mode such that the overall reference curve is increased or decreased within a range that does not affect the shape of the reference curve.
  • the correction for high frequency amplification / attenuation which determines the movement of the high frequency assist gain curve according to the dynamic change of the system (responsiveness transient or necessity of response), can be tuned and determined by a specific gain. However, it is preferable that the gain is determined in a range in which the shape of the basic high frequency assist curve is not collapsed (i.e., shape shift). This is to ensure a structure for dynamically responding to the required response while maintaining the consistency of the steering characteristics.
  • the values for the correction of the gain can be preset in the final development and tuning stages and can be managed in a table or the like. That is, as shown in FIG.
  • the corrected high frequency assist gain is determined in a range that maintains the shape of the basic high frequency assist gain curve set in advance according to the vehicle speed.
  • the correction of the high frequency assist gain may be performed within a range of maintaining the curve shape, and may be increased or decreased by a predetermined ratio (for example, 20%) or may be increased or decreased by a predetermined value It is possible.
  • the predetermined high frequency assist gain is increased or decreased to suitably cope with an unexpected sudden situation during actual steering which is difficult to predict in the tuning step.
  • embodiments of the present invention there is provided a countermeasure for preventing the stability degradation caused by the correction of the high frequency assist gain.
  • embodiments of the present invention prevent the stability from being degraded by restricting a large change in the resonance frequency due to the corrected gain.
  • the correction range of the gain is limited.
  • a high frequency assist torque is calculated by the corrected high frequency assist gain (G H_mod ) calculated by increasing, decreasing or maintaining the basic high frequency assist gain as described above (S66).
  • the high frequency assist torque can be calculated by multiplying the corrected high frequency assist gain by the high-pass torque.
  • the corrected high frequency assist torque is set to the final high frequency assist gain G H (S68). That is, in this case, it is assumed that the resonance frequency does not greatly change by the correction, and the corrected high frequency assist gain is used as the final high frequency assist gain.
  • the high frequency assist torque corresponding to the upper limit value of the boundary range or the boundary high frequency assist gain corresponding to the lower limit value of the boundary range Is set to the final high-frequency assist gain (G H ) (S69).
  • G H the final high-frequency assist gain
  • the upper limit high frequency assist gain corresponding to the upper limit value is set as the final high frequency assist gain
  • the low frequency assist torque The lower limit high frequency assist gain corresponding to the lower limit value may be set as the final high frequency assist gain.
  • the upper and lower limit high frequency assist gains are limited to maximum gain and minimum gain at a given vehicle speed.
  • the multiplier 623 multiplies the final high-frequency assist gain G H thus calculated by the high-pass torque to calculate the high-frequency assist torque t asHF .
  • the present invention can be applied to a motor-assisted steering system of a vehicle of the present invention, which is industrially applicable.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Abstract

전동 어시스트 조향 시스템의 모터를 제어하기 위한 조향 어시스트 토크 산출 방법은, 인가 조향 토크 중 저역 통과 토크를 기초로 저주파 어시스트 토크를 산출하는 단계, 상기 인가 조향 토크 중 고역 통과 토크를 기초로 고주파 어시스트 토크를 산출하는 단계, 그리고 상기 저주파 어시스트 토크와 상기 고주파 어시스트 토크의 합에 의해 상기 조향 어시스트 토크를 산출하는 단계를 포함한다. 상기 고주파 어시스트 토크를 산출하는 단계는 상기 고역 통과 토크와 차속을 이용하여 기본 고주파 어시스트 게인을 산출하는 단계, 상기 고역 통과 토크의 변화 값과 미리 설정된 상한 기준 변화 값 및 미리 설정된 하한 기준 변화 값의 크기 관계에 따라 상기 기본 고주파 어시스트 게인을 증가, 감소 또는 유지하여 보정 고주파 어시스트 게인을 산출하는 단계, 상기 보정 고주파 어시스트 게인에 의해 산출되는 보정 고주파 어시스트 토크에 대한 상기 저주파 어시스트 토크의 비가 미리 설정된 상한 값과 미리 설정된 하한 값 사이의 범위를 벗어나는지 여부에 따라 상기 보정 고주파 어시스트 게인 또는 상기 미리 설정된 상한 값 또는 하한 값에 해당하는 경계 고주파 어시스트 게인을 최종 고주파 어시스트 게인으로 설정하는 단계, 그리고 상기 최종 고주파 어시스트 게인과 상기 고역 통과 토크의 곱으로 상기 고주파 어시스트 토크를 설정하는 단계를 포함한다.

Description

전동 어시스트 조향 시스템의 모터 제어 방법 및 장치
본 발명은 차량의 전동 어시스트 조향 시스템의 모터 제어 방법에 관한 것이며, 더 구체적으로 모터 제어를 위한 고주파 어시스트 성분의 결정에 관한 것이다.
전동 어시스트 조향 시스템은 전기 모터의 힘을 이용하여 운전자의 조향력을 보조하는 조향 어시스트 토크를 제공하는 장치이며, 최근에 차량의 조향 장치에 널리 사용되고 있다.
전동 어시스트 조향 시스템은 조향 어시스트 토크를 결정하기 위한 여러 알고리즘을 포함하며, 운전자에 의해 입력된 조향 토크, 그리고 차속 등의 파라미터에 기초하여 적당한 조향 어시스트 토크를 결정하고 그에 따라 모터를 구동하기 위한 전압 신호를 출력한다.
통상적으로, 조향 토크는 조향 토크는 차속에 따라 미리 정해진 차단 주파수(cut-off frequency)에 의해 저주파 조향 토크와 고주파 조향 토크로 나누어지며, 저주파 조향 토크와 고주파 조향 토크는 저주파 어시스트 회로와 고주파 어시스트 회로에 의해 저주파 어시스트 토크 및 고주파 어시스트 토크로 산출된다. 이때, 저주파 어시스트 토크는 차량의 속도 별로 조향 어시스트를 결정하는 메인 출력을 형성하며, 고주파 어시스트 토크는 시스템의 응답성과 관련된 것으로 격한 조향 시나 급격한 코너링 시에 시스템의 응답성을 높여서 운전자의 조향을 돕고 일관된 조향감을 유지할 수 있게 한다.
여기서, 고주파 어시스트 토크는 고주파 조향 토크와 고주파 어시스트 게인에 의해 산출되며, 고주파 어시스트 게인은 통상적으로 차량 속도와 입력된 주파수 크기에 의해 결정된다. 고주파 어시스트 게인이 빠른 응답성을 확보하는 것에 치우쳐 결정되거나 안정적 조향감을 달성하는 하는 것에 치우쳐 결정되는 경우, 조향감 또는 성능의 일관성이 저해되고 그에 의해 전체적인 시스템 성능 저하를 유발한다.
[선행기술문헌]
- 미국 공개특허 US2010/0198461 (공개일: 2010년 08월 05일)
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 고주파 어시스트 게인에 의한 조향 어시스트의 빠른 응답성 및 안정성을 확보하면서도 조향감과 성능의 일관성을 유지하고 전체적인 성능의 저하를 방지할 수 있는 조향 어시스트 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 전동 어시스트 조향 시스템의 모터를 제어하는 모터 제어 방법은, 감지된 인가 조향 토크 신호와 차속을 이용하여 대역 통과 필터에 의해 저역 통과 토크 신호와 고역 통과 토크 신호를 각각 생성하는 단계, 상기 저역 통과 토크 신호와 상기 차속을 이용하여 저주파 어시스트 토크 신호를 생성하는 단계, 상기 고역 통과 토크 신호와 상기 차속을 이용하여 고주파 어시스트 토크 신호를 생성하는 단계, 상기 저주파 어시스트 토크 신호와 상기 고주파 어시스트 토크 신호의 합을 이용하여 토크 명령 신호를 생성하는 단계, 그리고 상기 토크 명령 신호를 이용하여 상기 모터를 구동하기 위한 출력 신호를 생성하는 단계를 포함한다. 상기 고주파 어시스트 토크 신호를 생성하는 단계는 상기 고역 통과 토크 신호와 상기 차속에 따라 기본 고주파 어시스트 토크 신호를 산출하는 단계, 상기 고역 통과 토크 신호의 변화 값과 미리 정해진 상한 변화 값 및 하한 변화 값과의 크기 비교에 따라 상기 기본 고주파 어시스트 게인을 보정하여 보정 고주파 어시스트 게인을 산출하는 단계, 상기 보정된 고주파 어시스트 게인에 의해 산출된 보정 고주파 어시스트 토크에 대한 상기 저주파 어시스트 토크의 어시스트 토크 비가 미리 설정된 경계 범위를 벗어나는지를 판단하는 단계, 상기 어시스트 토크 비가 상기 미리 설정된 경계 범위 내에 있는 경우 상기 보정 고주파 어시스트 게인을 상기 고주파 어시스트 게인으로 설정하고 상기 어시스트 토크 비가 상기 미리 설정된 경계 범위를 벗어나는 경우 상기 경계 범위를 이루는 상한 및 하한 값에 해당하는 경계 고주파 어시스트 게인을 상기 고주파 어시스트 게인으로 설정하는 단계, 그리고 상기 고주파 어시스트 게인과 상기 고역 통과 토크 신호의 곱으로 상기 고주파 어시스트 토크 신호를 산출하는 단계를 포함한다.
상기 보정 고주파 어시스트 게인을 산출하는 단계에서, 상기 고역 통과 토크 신호의 변화 값이 상기 미리 정해진 하한 기준 변화 값보다 작은 경우 상기 기본 고주파 어시스트 게인을 감소시켜 상기 보정 고주파 어시스트 게인을 산출하고, 상기 고역 통과 토크 신호의 변화 값이 상기 미리 정해진 상한 기준 변화 값보다 큰 않은 경우 상기 기본 고주파 어시스트 게인을 증가시켜 상기 보정 고주파 어시스트 게인을 산출하며, 상기 고역 통과 토크 신호의 변화 값이 상기 상한 기준 변화 값과 상기 하한 기준 변화 값 사이인 경우 상기 기본 고주파 어시스트 게인을 상기 보정 고주파 어시스트 게인으로 유지할 수 있다.
상기 최종 고주파 어시스트 게인을 설정하는 단계에서, 상기 비가 상기 미리 설정된 상한 값과 상기 미리 설정된 하한 값 사이인 경우 상기 보정 고주파 어시스트 게인을 상기 최종 고주파 어시스트 게인으로 설정하고, 상기 비가 상기 미리 설정된 상한 값보다 큰 경우 상기 미리 설정된 상한 값에 해당하는 상한 경계 고주파 어시스트 게인을 상기 최종 고주파 어시스트 게인으로 설정하며, 상기 비가 상기 미리 설정된 하한 값보다 작은 경우 상기 미리 설정된 하한 값에 해당하는 하한 경계 고주파 어시스트 게인을 상기 최종 고주파 어시스트 게인으로 설정할 수 있다.
상기 상한 경계 고주파 어시스트 게인은 상기 저주파 어시스트 토크를 상기 상한 값으로 나눈 값인 고주파 어시스트 토크를 상기 고역 통과 토크로 나눈 값으로 산출될 수 있고, 상기 하한 경계 고주파 어시스트 게인은 상기 저주파 어시스트 토크를 상기 하한 값으로 나눈 값인 고주파 어시스트 토크를 상기 고역 통과 토크로 나눈 값을 산출될 수 있다.
상기 보정 고주파 어시스트 게인은 차속에 따라 미리 설정되어 있는 고주파 어시스트 게인 커브의 형상을 유지하는 범위에서 설정될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 전동 조향 시스템의 모터를 제어하기 위한 모터 제어 장치는 인가 토크를 나타내는 인가 토크 신호를 감지하는 토크 센서, 상기 감지된 인가 토크 신호와 차속을 이용하여 저역 통과 토크 신호와 고역 통과 토크 신호를 각각 생성하는 대역 통과 필터, 상기 저역 통과 토크 신호와 상기 차속을 이용하여 저주파 어시스트 토크 신호를 생성하는 저주파 어시스트 회로, 상기 고역 통과 토크 신호와 상기 차속을 이용하여 고주파 어시스트 토크 신호를 생성하는 고주파 어시스트 회로, 상기 저주파 어시스트 토크 신호와 상기 고주파 어시스트 토크 신호를 합산하여 토크 어시스트 신호를 생성하는 합산기, 그리고 상기 토크 어시스트 신호를 이용하여 토크 명령 신호를 생성하는 가변 노치 필터를 포함한다. 상기 고주파 어시스트 회로는 상기 고역 통과 토크 신호와 상기 차속에 따라 기본 고주파 어시스트 토크 신호를 산출하는 단계, 상기 고역 통과 토크 신호의 변화 값과 미리 정해진 상한 변화 값 및 하한 변화 값과의 크기 비교에 따라 상기 기본 고주파 어시스트 게인을 보정하여 보정 고주파 어시스트 게인을 산출하는 단계, 상기 보정된 고주파 어시스트 게인에 의해 산출된 보정 고주파 어시스트 토크에 대한 상기 저주파 어시스트 토크의 어시스트 토크 비가 미리 설정된 경계 범위를 벗어나는지를 판단하는 단계, 상기 어시스트 토크 비가 상기 미리 설정된 경계 범위 내에 있는 경우 상기 보정 고주파 어시스트 게인을 상기 고주파 어시스트 게인으로 설정하고 상기 어시스트 토크 비가 상기 미리 설정된 경계 범위를 벗어나는 경우 상기 경계 범위를 이루는 상한 및 하한 값에 해당하는 경계 고주파 어시스트 게인을 상기 고주파 어시스트 게인으로 설정하는 단계, 그리고 상기 고주파 어시스트 게인과 상기 고역 통과 토크 신호의 곱으로 상기 고주파 어시스트 토크 신호를 산출하는 단계를 수행하도록 구성된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 전동 어시스트 조향 시스템의 모터를 제어하기 위한 조향 어시스트 토크 산출 방법은, 인가 조향 토크 중 저역 통과 토크를 기초로 저주파 어시스트 토크를 산출하는 단계, 상기 인가 조향 토크 중 고역 통과 토크를 기초로 고주파 어시스트 토크를 산출하는 단계, 그리고 상기 저주파 어시스트 토크와 상기 고주파 어시스트 토크의 합에 의해 상기 조향 어시스트 토크를 산출하는 단계를 포함한다. 상기 고주파 어시스트 토크를 산출하는 단계는 상기 고역 통과 토크와 차속을 이용하여 기본 고주파 어시스트 게인을 산출하는 단계, 상기 고역 통과 토크의 변화 값과 미리 설정된 상한 기준 변화 값 및 미리 설정된 하한 기준 변화 값의 크기 관계에 따라 상기 기본 고주파 어시스트 게인을 증가, 감소 또는 유지하여 보정 고주파 어시스트 게인을 산출하는 단계, 상기 보정 고주파 어시스트 게인에 의해 산출되는 보정 고주파 어시스트 토크에 대한 상기 저주파 어시스트 토크의 비가 미리 설정된 상한 값과 미리 설정된 하한 값 사이의 범위를 벗어나는지 여부에 따라 상기 보정 고주파 어시스트 게인 또는 상기 미리 설정된 상한 값 또는 하한 값에 해당하는 경계 고주파 어시스트 게인을 최종 고주파 어시스트 게인으로 설정하는 단계, 그리고 상기 최종 고주파 어시스트 게인과 상기 고역 통과 토크의 곱으로 상기 고주파 어시스트 토크를 설정하는 단계를 포함한다.
상기 보정 고주파 어시스트 게인을 산출하는 단계에서, 상기 고역 통과 토크의 변화 값이 상기 미리 설정된 상한 기준 변화 값보다 큰 경우 상기 기본 고주파 어시스트 게인을 증가시켜 상기 보정 고주파 어시스트 게인을 산출하고, 상기 고역 통과 토크의 변화 값이 상기 미리 설정된 하한 기준 변화 값보다 작은 경우 상기 기본 고주파 어시스트 게인을 감소시켜 상기 보정 고주파 어시스트 게인을 산출하며, 상기 고역 통과 토크의 변화 값이 상기 미리 설정된 상한 기준 변화 값과 하한 기준 변화 값 사이인 경우 상기 기본 고주파 어시스트 게인을 상기 보정 고주파 어시스트 게인으로 유지할 수 있다.
상기 최종 고주파 어시스트 게인을 설정하는 단계에서, 상기 비가 상기 미리 설정된 상한 값과 상기 미리 설정된 하한 값 사이인 경우 상기 보정 고주파 어시스트 게인을 상기 최종 고주파 어시스트 게인으로 설정하고, 상기 비가 상기 미리 설정된 상한 값보다 큰 경우 상기 미리 설정된 상한 값에 해당하는 상한 경계 고주파 어시스트 게인을 상기 최종 고주파 어시스트 게인으로 설정하며, 상기 비가 상기 미리 설정된 하한 값보다 작은 경우 상기 미리 설정된 하한 값에 해당하는 하한 경계 고주파 어시스트 게인을 상기 최종 고주파 어시스트 게인으로 설정할 수 있다.
상기 상한 경계 고주파 어시스트 게인은 상기 저주파 어시스트 토크를 상기 상한 값으로 나눈 값인 고주파 어시스트 토크를 상기 고역 통과 토크로 나눈 값으로 산출될 수 있고, 상기 하한 경계 고주파 어시스트 게인은 상기 저주파 어시스트 토크를 상기 하한 값으로 나눈 값인 고주파 어시스트 토크를 상기 고역 통과 토크로 나눈 값을 산출될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 전동 어시스트 조향 시스템의 모터를 제어하기 위한 조향 어시스트 토크를 산출 장치는, 인가 조향 토크 중 저역 통과 토크를 기초로 저주파 어시스트 토크를 산출하는 저주파 어시스트 토크 회로, 상기 인가 조향 토크 중 고역 통과 토크를 기초로 고주파 어시스트 토크를 산출하는 고주파 어시스트 토크 회로, 그리고 상기 저주파 어시스트 토크와 상기 고주파 어시스트 토크의 합에 의해 상기 조향 어시스트 토크를 산출하는 합산기를 포함한다. 상기 고주파 어시스트 토크 회로는 상기 고역 통과 토크와 차속을 이용하여 기본 고주파 어시스트 게인을 산출하는 단계, 상기 고역 통과 토크의 변화 값과 미리 설정된 상한 기준 변화 값 및 미리 설정된 하한 기준 변화 값의 크기 관계에 따라 상기 기본 고주파 어시스트 게인을 증가, 감소 또는 유지하여 보정 고주파 어시스트 게인을 산출하는 단계, 상기 보정 고주파 어시스트 게인에 의해 산출되는 보정 고주파 어시스트 토크에 대한 상기 저주파 어시스트 토크의 비가 미리 설정된 상한 값과 미리 설정된 하한 값 사이의 범위를 벗어나는지 여부에 따라 상기 보정 고주파 어시스트 게인 또는 상기 미리 설정된 상한 값 또는 하한 값에 해당하는 경계 고주파 어시스트 게인을 최종 고주파 어시스트 게인으로 설정하는 단계, 그리고 상기 최종 고주파 어시스트 게인과 상기 고역 통과 토크의 곱으로 상기 고주파 어시스트 토크를 설정하는 단계를 수행하도록 구성된다.
본 발명에 의하면, 고주파 어시스트 게인의 보정을 통해 조향 시스템의 응답성 및 안정성을 향상시킬 수 있다. 나아가, 고주파 어시스트 게인의 보정 범위를 제한함으로써 고주파 어시스트 게인의 보정에 의해 공진주파수가 지나치게 변경되어 시스템의 안정성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 모터 제어 방법이 적용될 수 있는 전동 어시스트 조향 시스템을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전동 어시스트 조향 시스템의 모터 제어 방법에서 토크 제어 알고리즘을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전동 어시스트 조향 시스템의 어시스트 토크 산출 방법에 따른 고주파 어시스트 토크의 산출 알고리즘을 보여주는 도면이다.
도 4는 도 3에서 고주파 어시스트 게인 보정 회로에 의해 수행되는 게인 보정 알고리즘을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전동 어시스트 조향 시스템의 고주파 어시스트 게인의 결정 방법의 한 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전동 어시스트 조향 시스템의 고주파 어시스트 게인의 증가 보정의 한 예를 설명하기 위한 도면이다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.
도 1을 참조하면, 전동 어시스트 조향 시스템(10)은 입력 조향 샤프트(11)에 연결된 스티어링 휠(12)을 포함한다. 입력 조향 샤프트(11)는 토션 바(13)를 통해 출력 조향 샤프트(14)에 연결될 수 있다. 스티어링 휠(12)을 통해 가해지는 조향 토크가 입력 조향 샤프트(11)와 토션 바(13)를 통해서 출력 조향 샤프트(14)로 전달되며, 토션 바(13)는 입력 조향 샤프트(11)와 출력 조향 샤프트(14)의 상대 회전이 가능하도록 스티어링 휠(12)의 회전에 대응하여 비틀리도록 형성된다.
포지션 센서(15)는 입력 조향 샤프트(11)와 출력 조향 샤프트(14) 사이의 상대 회전 위치를 검출한다. 포지션 센서(15)는 토션 바(13)와 함께 토크 센서(20)를 형성한다. 토크 센서(20)는 인가 토크 신호(applied torque signal)(t app)를 토크 신호 프로세서(21)로 전달한다.
스티어링 휠(12)이 회전될 때, 입력 조향 샤프트(11)와 출력 조향 샤프트(14) 사이의 상대 회전각은 스티어링 휠(12)에 가해지는 입력 토크에 따라 변한다. 토크 신호 프로세서(21)는 입력 토크 신호를 통해 입력 조향 샤프트(11)와 출력 조향 샤프트(14) 사이의 상대 회전각을 모니터링하며, 인가 토크 신호(t app)와 토션 바(13)의 물리적 특징(예를 들어, 스프링 상수)을 이용하여 인가 조향 토크(t s)를 출력한다.
출력 조향 샤프트(14)는 스티어링 기어 박스를 구성하는 피니언 기어(31)에 연결될 수 있으며, 피니언 기어(31)는 랙 바(32)의 랙 기어에 치합될 수 있다. 랙 바(32)의 좌우 이동에 의해 이에 연결된 휠(33)의 피봇 거동이 이루어질 수 있다.
조향 어시스트를 제공하기 위한 전기 모터(40)가 랙 바(32)에 연결되어 랙 바(32)의 좌우 이동을 위한 힘을 제공할 수 있다. 전기 모터(40)는 종래에 알려진 방식으로 랙 바(32)에 힘을 전달할 수 있도록 랙 바(32)에 연결될 수 있다. 한편, 전기 모터(40)는 랙 바(32)가 아니라 출력 조향 샤프트(14)에 설치되어 조향 어시스트를 제공할 수도 있다.
전기 모터(40)는 종래에 알려진 다양한 종류의 모터일 수 있다. 예를 들어, 전기 모터(40)는 영구자석 교류 모터(PMAC motor)일 수 있으며, 로터 코일에 인가되는 전류의 크기와 방향에 의해 전기 모터(40)에 의해 생성되는 토크의 크기와 방향이 결정될 수 있다. 이하에서 전기 모터(40)가 영구자석 교류 모터인 경우에 대해 설명한다.
로터 포지션 센서(50)는 전기 모터(40)의 스테이터(stator)에 대한 로터(rotor)의 위치를 감지하며, 로터와 스테이터 사이의 상대 위치를 나타내는 값인 로터 위치 신호(θ)를 출력한다.
본 발명의 실시예에 따른 전동 어시스트 조향 시스템(10)은 전자 제어 유닛(ECU, electronic control unit)(60)을 포함한다. ECU(60)는 마이크로프로세서, 메모리 및 관련 하드웨어와 소프트웨어를 포함할 수 있으며, 이하에서 설명한 조향 어시스트 로직을 수행하도록 프로그램될 수 있다.
ECU(60)는 전기 모터(40)를 구동하기 위한 전기 회로인 구동 회로(70)에 연결될 수 있으며, 구동 회로(70)는 차량 전원 장치(71)에 연결될 수 있다. 차량 전원 장치(71)는 배터리, 파워 써플라이, 릴레이 등을 포함할 수 있으며, 전기 모터(40)를 구동하기 위한 전원을 제공한다. ECU(60)는 전압 출력 신호(v out)를 구동 회로(70)로 제공하며, 구동 회로(70)가 전압 출력 신호(v out)에 의해 모터 전류(i m)를 출력한다.
전압/전류 모니터링 장치(80)는 전기 모터(40)로 공급되는 모터 전류(i m)를 모니터링하고, 그에 따른 측정 모터 전류 신호(i mea)를 출력한다.
차속 센서(91)는 차량 속도를 나타내는 차속 신호(v)를 ECU(60)로 제공하고, 이외에도 조향 어시스트 제어를 위한 기타 입력이 ECU(60)로 제공될 수 있다.
ECU(60)는 조향 어시스트 제어를 위한 제어 알고리즘을 포함할 수 있으며, 제어 알고리즘은 토크 제어 알고리즘(61), 모터 제어 알고리즘(62) 및 전류 제어 알고리즘(63)을 포함할 수 있다. 제어 알고리즘은 소프트웨어 형태로 구현될 수도 있으며 전기 회로의 형태로 구현될 수도 있다.
토크 제어 알고리즘(61)은 요구 토크 명령(t cmd)을 출력한다. 요구 토크 명령 신호(t cmd)는 전기 모터(40)에 의해 요구되는 조향 어시스트 토크의 크기를 나타내며, 요구 토크 명령(t cmd)은 감지된 인가 조향 토크(t s) 및 감지된 차속(v)에 기초하여 생성될 수 있다. 요구 토크 명령(t cmd)은 모터 제어 알고리즘(62)으로 제공된다.
모터 제어 알고리즘(62)은 모터 전류 명령(i cmd) 및 dq 전류 전진각(dq current advance angle)(δ)을 결정할 수 있다. 모터 전류 명령(i cmd)은 전기 모터(40)로 공급될 전류의 크기를 나타낸다. dq 전류 전진각(δ)은 모터가 작동하는 q-축에 대한 모터 전류의 회전각을 나타내고, 모터 속도의 함수로 결정될 수 있다. 모터 전류 명령(i cmd) 및 dq 전류 전진각(δ)은 요구 토크 명령(t cmd)과 감지된 로터 위치(θ)에 의해 산출되는 로터 속도(ω)를 기초로 결정될 수 있다. 측정 모터 전류 신호(i mea) 및 감지된 로터 위치(θ)는 피드백 및 모니터링 목적을 위해 모터 제어 알고리즘(62)으로 제공될 수 있다. 모터 제어 알고리즘(62)은 모터 전류 명령(i cmd) 및 dq 전류 전진각(δ)을 전류 제어 알고리즘(63)으로 제공한다.
전류 제어 알고리즘(63)은 출력 전압 신호(v out)를 결정하도록 작용한다. 출력 전압 신호(v out)는 PMAC 전기 모터(40)의 각 페이즈(phase)에 공급되는 전압을 나타내며, 모터 전류 명령(i cmd), dq 전류 전진각(δ) 그리고 감지된 로터 위치(θ)를 기초로 결정될 수 있다. 측정 모터 전류 신호(i mea)는 모터 제어 알고리즘(62) 및 전류 제어 알고리즘(63)으로 공급될 수 있다.
이하에서 도 2를 참조하여 요구 토크 명령(t cmd)을 결정하는 방법의 예에 대해 설명한다. 도 2를 참조하면, 토크 제어 알고리즘(62)은 감지된 인가 조향 토크(t s)와 감지된 차속(v)을 이용하여 요구 토크 명령(t cmd)을 생성한다. 감지된 인가 조향 토크(t s)가 대역 통과 필터(band pass filter)(621)로 공급된다. 대역 통과 필터(621)는 차속의 함수인 개루프 전달 함수를 측정하는 것에 의해 디자인될 수 있으며, 모든 차속에 대해 안정성 및 성능 조건을 만족하도록 디자인될 수 있다. 또한 대역 통과 필터(621)는 요구되는 성능 목적, 게인 안정성 마진 및 페이즈 안정성 마진을 만족하도록 디자인될 수 있다.
구체적으로, 대역 통과 필터(621)는 저역 통과 필터(622) 및 고역 통과 필터(623)를 포함할 수 있다. 저역 통과 필터(622)는 감지된 조향 토크 신호 중 차단 주파수(ω c)보다 작은 크기의 주파수를 가지는 성분을 통과시키고 그 나머지 신호는 차단한다. 그리고 고역 통과 필터(623)는 감지된 조향 토크 신호 중 차단 주파수(ω c)보다 큰 크기의 주파수를 가지는 성분을 통과시키고 그 나머지 신호를 차단한다. 여기서, 차단 주파수(ω c)는 차단 주파수 결정 함수(624)에 의해 차속(v)의 함수로 결정될 수 있다. 차단 주파수(ω c)는 차속에 따른 차단 주파수 데이터를 가지는 룩업 테이블을 이용하여 결정될 수도 있고 차속의 함수로 미리 결정된 방정식에 의해 결정될 수도 있다. 이때, 저역 통과 필터(622)와 고역 통과 필터(623)는 그 합이 1이 되도록 설정될 수 있다. 그리고 저역 통과 필터(622)는 차단 주파수에서 폴(pole)을 가지는 1차 필터일 수 있으며, 고역 통과 필터(623)는 저역 통과 필터(622)와의 합이 1이 되도록 결정될 수 있다.
예를 들어, 차단 주파수(ω c)는 차속(v)에 따른 차단 주파수를 가지는 룩업 테이블을 이용하여 결정될 수 있다. 이때, 차단 주파수(ω c)는 차속(v)이 증가함에 따라 점차로 증가하는 값을 갖도록 설정될 수 있다.
저역 통과 필터(622)는 저역 통과 토크 신호(t sL)를 저주파 어시스트 회로 (625)로 공급한다. 저주파 어시스트 회로(625)는 저역 통과 토크 신호(t sL) 및 감지된 차속(v)과 관련된 값을 가지는 저주파 어시스트 토크 신호(t asLF)를 생성한다. 한편, 고역 통과 필터(623)는 감지된 인가 조향 토크(t s)와 차단 주파수(ω c)를 이용하여 고역 통과 토크 신호(t sH)를 생성하고 생성된 고역 통과 토크 신호(t sH)를 고주파 어시스트 회로(626)로 공급한다. 고주파 어시스트 회로(626)는 정해진 알고리즘에 의해 고역 통과 토크 신호(t sH)과 차속(v)에 따라 고주파 어시스트 토크 신호(t asHF)를 생성한다. 본 실시예에서는 저역 통과 필터와 고역 통과 필터가 별도로 구비되나, 다른 실시예에서는 하나의 대역 통과 필터(예를 들어, 저역 통과 필터)에 의해 저역 통과 토크 신호와 고역 통과 신호가 모두 생성될 수도 있다.
다시 도 2를 참조하면, 합산 회로(627)는 저주파 어시스트 토크 신호(t asLF)와 고주파 어시스트 토크 신호(t asHF)를 합산하여 토크 어시스트 신호(t as)를 산출한다. 산출된 토크 어시스트 신호(t as)는 가변 노치 필터(628)에 의해 필터링되어 토크 명령 신호(t cmd)로 산출될 수 있다. 예를 들어, 가변 노치 필터(628)는 차속에 따라 특정 대역의 주파수 성분을 가변적으로 제거하도록 구성될 수 있으며, 기존에 알려진 가변 노치 필터가 사용될 수 있다.
나아가, 도 2에는 도시되지 않았으나, 댐핑 로직, 마찰 로직, 리턴 로직과 같은 조향 보조력 제어를 위해 필요한 로직이 부가되어 토크 명령 신호가 산출될 수 있다.
이하에서 도 3 및 도 4를 참조하여, 고주파 어시스트 회로(626)의 작용에 대해 더 상세히 설명한다.
먼저, 기본 고주파 어시스트 게인 산출 회로(631)에 의해 기본 고주파 어시스트 게인(G H_Basic)이 산출된다. 기본 고주파 어시스트 게인은 차속과 고역 통과 토크를 기초로 산출될 수 있다. 예를 들어 도 5에 도시된 바와 같이 고주파 어시스트 게인(Basic High Frequency Assist Gain)은 고역 통과 토크 및 차속의 함수로 정해질 수 있다. 구체적으로, 기본 고주파 어시스트 게인은 차량 속도와 해당 대역 내의 주파수 별 크기를 입력으로 하여 결정될 수 있다.
산출된 기본 고주파 어시스트 게인(G H_Basic)이 고주파 어시스트 게인 보정 회로(632)에 의해 보정되어 고주파 어시스트 게인(G H)이 산출된다. 그리고 나서 곱셈기(633)가 고주파 어시스트 게인(G H)과 고역 통과 토크(t sH)를 곱하여 고주파 어시스트 토크 신호(t asHF)를 산출한다. 즉, 본 발명의 실시예에서는 고역 통과 토크 신호와 차속을 기초로 산출되는 고주파 어시스트 게인을 그대로 이용하여 최종적인 고주파 어시스트 토크를 산출하는 것이 아니라, 고역 통과 토크 신호와 차속을 기초로 산출되는 기본 고주파 어시스트 게인(G H_Basic)을 보정 회로(633)를 통해 보정을 하여 고주파 어시스트 게인(G H)이 산출되고 이를 이용하여 최종적인 고주파 어시스트 토크가 산출된다. 다시 말해, 본 발명의 실시예에서는 미리 튜닝된 고주파 어시스트 게인으로는 실제 조향 상태에서 충분한 응답성과 안정성을 얻기 힘들다고 판단되는 경우에 고주파 어시스트 게인을 추가로 보정하여 요구되는 응답성과 안정성을 얻는 것이다.
이하에서 첨부된 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 기본 고주파 어시스트 게인의 보정에 대해 상세히 설명한다.
먼저, 고역 통과 토크 신호의 변화 값(del_t sH)이 미리 정해진 상한 기준 변화 값(del_t sH_ref_u)보다 큰지가 판단되고(S61), 고역 통과 토크 신호의 변화 값(del_t sH)이 미리 정해진 상한 기준 변화 값(del_t sH_ref_u)보다 큰 경우 기본 고주파 어시스트 게인(G H_Basic)을 증가시키는 게인 증가 보정이 수행된다(S62). 즉, 이 상태는 운전자에 의해 입력된 조향 토크의 고주파 성분이 예상보다 크다고 것을 의미하며, 이 경우 미리 튜닝된 고주파 어시스트 게인에 의한 조향 보조만으로는 부족한 상태로 판단할 수 있으며 응답성을 높이기 위해 고주파 어시스트 게인을 증가시키는 보정을 하는 것이다.
도 6에 예시적으로 도시된 바와 같이, 고역 통과 토크와 차속에 따라 결정되는 기본 고주파 어시스트 게인을 증가시켜 보정된 고주파 어시스트 게인을 산출할 수 있다.
한편, 고역 통과 토크 신호의 변화 값(del_t sH)이 미리 정해진 상한 기준 변화 값(del_t sH_ref_u)보다 크지 않은 경우, 고역 통과 토크 신호의 변화 값(del_t sH)이 미리 정해진 하한 기준 변화 값(del_t sH_ref_l)보다 작은지가 판단된다(S63). 고역 통과 토크 신호의 변화 값(del_t sH)이 미리 정해진 하한 기준 변화 값(del_t sH_ref_l)보다 작은 것으로 판단되면, 기본 고주파 어시스트 게인(G H_Basic)을 감소시키는 게인 감소 보정이 수행된다(S64). 즉, 이 상태는 운전자에 의해 입력된 조향 토크의 고주파 성분이 예상보다 작다는 것을 의미하며, 이 경우 시스템이 지나치게 민감한 상태에 있는 것으로 판단할 수 있으며 안정성을 높이기 위해 고주파 어시스트 게인을 감소시키는 보정을 하는 것이다.
그리고 고역 통과 토크 신호의 변화 값(del_t sH)이 미리 정해진 상한 기준 변화 값(del_t sH_ref_u)보다 크지 않고 또한 고역 통과 토크 신호의 변화 값(del_t sH)이 미리 정해진 하한 기준 변화 값(del_t sH_ref_l)보다 작지 않은 경우, 앞서 산출된 기본 고주파 어시스트 게인이 그대로 유지된다(S65).
이때, 미리 정해진 상한 및 하한 기준 변화 값은 어시스트 토크 제어 로직이 개발되어 차량에 시스템 레벨로 인터페이스 된 후 최종 튜닝 단계를 거친 후의 값을 의미할 수 있다. 예를 들어, 상한 및 하한 기준 변화 값은 차속의 크기에 비례하는 값으로 적절히 설정될 수 있다. 여기서 기준 변화 값은 어시스트 에포트(assist effort) 변화 값을 의미할 수 있다. 이때 상한 및 하한 기준 변화 값은 차속에 비례해서 커지도록 설정되되 전체적인 기준 커브의 모양을 해하지 않는 범위에서 증가하거나 감소하는 형태로 단순 시프트 이동할 수 있도록 설정될 수 있다.
시스템의 동적 변화(응답성의 과도 또는 필요 여부)에 따른 고주파 어시스트 게인 커브의 이동을 결정하는 고주파 증폭/감쇄를 위한 보정은 특정 게인에 의해 튜닝되고 결정될 수 있다. 다만, 이 게인은 기본 고주파 어시스트 커브의 형태를 무너뜨리지 안는 범위(즉, 형상 시프트(shape shift))에서 결정되는 것이 바람직하다. 이는 조향 특성의 일관성을 유지하면서도 필요한 응답성에 동적으로 대응하기 위한 구조를 확보하기 위함이다. 게인의 보정을 위한 값은 최종 개발 및 튜닝 단계에서 미리 설정되어 테이블 등으로 관리될 수 있다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 보정된 고주파 어시스트 게인은 차속에 따라 미리 설정된 기본 고주파 어시스트 게인 커브의 형상을 유지하는 범위에서 결정된다. 이때, 고주파 어시스트 게인의 보정은 커브 형상을 유지하는 범위 내에서 이루어질 수 있으며, 예를 들어 일정한 비율(예를 들어, 20%)로 증감시킬 수도 있고 일정한 값(예를 들어, 1)으로 증감시킬 수도 있다.
이와 같이, 본 발명에서는 최종 튜닝 단계에서 예상하지 못한 응답성이나 안정성이 요구되는 경우 미리 설정된 기본 고주파 어시스트 게인을 증감시킴으로써 튜닝 단계에서 예상하기 어려운 실제 조향 시의 돌발 상황에 적절히 대응할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따르면, 고주파 어시스트 게인의 보정에 의해 야기될 수 있는 안정성 저하를 방지하기 위한 대응 방안이 구비된다. 예를 들어, 본 발명의 실시예는 보정된 게인에 의해 공진주파수의 큰 변화가 일어나지 않도록 제한하는 것에 의해 안정성이 저하되는 것을 방지한다.
게인 증가 또는 감소에 의해 얻어진 보정된 고주파 어시스트 게인ㅍ과 고역 통과 토크의 곱으로 산출되는 고주파 어시스트 토크에 대한 저주파 어시스트 게인(저주파 어시스트 회로에 의해 산출됨)과 저역 통과 토크의 곱으로 산출되는 저주파 어시스트 토크의 비율 값이 미리 설정된 상한 값과 미리 설정된 하한 값 사이의 범위를 벗어나는 경우, 게인의 보정 범위가 제한된다. 통상적인 조향 어시스트 로직에서 고주파 토크 어시스트에 대한 저주파 토크 어시스트의 비율 값에 따라 설정되는 공진 주파수 특성이 존재하며, 이때 고주파 어시스트 게인의 보정에 의해 설정된 공진 주파수에서 크게 벗어나는 공진 주파수가 만들어지게 되는 경우 노치 필터에 의해 차단되거나 감쇄되지 못하는 성분이 존재하게 되고 그에 따라 차량 시스템의 발산을 유도하거나 안정성을 크게 저하시키게 된다. 본 발명에서는 이 점을 고려하여 공진 주파수의 큰 변화가 일어나지 않는 범위에서 응답성을 순간적으로 보조하기 위한 경계 범위를 설정하는 것이다.
구체적으로, 다시 도 4를 참조하면, 위에서 설명한 바와 같은 기본 고주파 어시스트 게인의 증가, 감소 또는 유지에 의해 산출되는 보정 고주파 어시스트 게인(G H_mod)에 의한 고주파 어시스트 토크가 산출된다(S66). 이때, 고주파 어시스트 토크는 보정 고주파 어시스트 게인과 고역 통과 토크의 곱으로 산출될 수 있다.
그리고 나서, 보정 고주파 어시스트 게인에 의해 산출된 고주파 어시스트 토크(High AT)에 대한 저주파 어시스트 토크(Low AT)의 비(R=(저주파 어시스트 토크)/(고주파 어시스트 토크))가 미리 설정된 경계 범위(미리 설정된 상한 값 및 미리 설정된 하한 값 사이의 범위) 내에 있는지를 판단한다(S67).
S67에서 고주파 어시스트 토크에 대한 저주파 어시스트 토크의 비(R)가 경계 범위 내에 있는 것으로 판단되면, 보정 고주파 어시스트 토크를 최종 고주파 어시스트 게인(G H)으로 설정한다(S68). 즉, 이 경우에는 보정에 의해 공진 주파수가 크게 달라지지 않는 것으로 간주하여 보정된 고주파 어시스트 게인을 최종 고주파 어시스트 게인으로 그대로 사용하는 것이다.
한편, S67에서 고주파 어시스트 토크에 대한 저주파 어시스트 토크의 비(R)가 경계 범위를 벗어나는 것으로 판단되면, 경계 범위의 상한 값에 해당하는 고주파 어시스트 토크 또는 경계 범위의 하한 값에 해당하는 경계 고주파 어시스트 게인을 최종 고주파 어시스트 게인(G H)로 설정한다(S69). 예를 들어, 고주파 어시스트 토크에 대한 저주파 어시스트 토크의 비(R)가 상한 값보다 큰 경우 상한 값에 해당하는 상한 경계 고주파 어시스트 게인이 최종 고주파 어시스트 게인으로 설정되고, 고주파 어시스트 토크에 대한 저주파 어시스트 토크의 비(R)가 하한 값보다 작은 경우 하한 값에 해당하는 하한 경계 고주파 어시스트 게인이 최종 고주파 어시스트 게인으로 설정될 수 있다. 상한 및 하한 경계 고주파 어시스트 게인은 주어진 차속에서 최대 게인과 최소 게인으로 제한된다. 이는 해당 차속에서의 최종 고주파 어시스트 커브의 모양을 무너뜨리지 않음으로써(즉 형상 시프트), 조향 특성의 일관성을 유지하기 위함이다. 또한 이 비를 넘어서는 고주파 어시스트 토크가 결정될 가능성을 제한하여 이로 인한 공진 주파수 이동에 따른 시스템의 안정성 저하를 막기 위함이다.
다시 도 3을 참조하면, 곱셈기(623)가 이와 같이 산출된 최종 고주파 어시스트 게인(G H)에 고역 통과 토크를 곱하여 고주파 어시스트 토크(t asHF)를 산출한다.
이상에서 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.
본 발명의 차량의 전동 어시스트 조향 시스템에 적용될 수 있으므로 산업상 이용가능성이 있다.

Claims (20)

  1. 전동 어시스트 조향 시스템의 모터를 제어하는 모터 제어 방법으로서,
    감지된 인가 조향 토크 신호와 차속을 이용하여 대역 통과 필터에 의해 저역 통과 토크 신호와 고역 통과 토크 신호를 각각 생성하는 단계,
    상기 저역 통과 토크 신호와 상기 차속을 이용하여 저주파 어시스트 토크 신호를 생성하는 단계,
    상기 고역 통과 토크 신호와 상기 차속을 이용하여 고주파 어시스트 토크 신호를 생성하는 단계,
    상기 저주파 어시스트 토크 신호와 상기 고주파 어시스트 토크 신호의 합을 이용하여 토크 명령 신호를 생성하는 단계, 그리고
    상기 토크 명령 신호를 이용하여 상기 모터를 구동하기 위한 출력 신호를 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 고주파 어시스트 토크 신호를 생성하는 단계는
    상기 고역 통과 토크 신호와 상기 차속에 따라 기본 고주파 어시스트 토크 신호를 산출하는 단계,
    상기 고역 통과 토크 신호의 변화 값과 미리 정해진 상한 변화 값 및 하한 변화 값과의 크기 비교에 따라 상기 기본 고주파 어시스트 게인을 보정하여 보정 고주파 어시스트 게인을 산출하는 단계,
    상기 보정된 고주파 어시스트 게인에 의해 산출된 보정 고주파 어시스트 토크에 대한 상기 저주파 어시스트 토크의 어시스트 토크 비가 미리 설정된 경계 범위를 벗어나는지를 판단하는 단계,
    상기 어시스트 토크 비가 상기 미리 설정된 경계 범위 내에 있는 경우 상기 보정 고주파 어시스트 게인을 상기 고주파 어시스트 게인으로 설정하고 상기 어시스트 토크 비가 상기 미리 설정된 경계 범위를 벗어나는 경우 상기 경계 범위를 이루는 상한 및 하한 값에 해당하는 경계 고주파 어시스트 게인을 상기 고주파 어시스트 게인으로 설정하는 단계, 그리고
    상기 고주파 어시스트 게인과 상기 고역 통과 토크 신호의 곱으로 상기 고주파 어시스트 토크 신호를 산출하는 단계
    를 포함하는 모터 제어 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 보정 고주파 어시스트 게인을 산출하는 단계에서, 상기 고역 통과 토크 신호의 변화 값이 상기 미리 정해진 하한 기준 변화 값보다 작은 경우 상기 기본 고주파 어시스트 게인을 감소시켜 상기 보정 고주파 어시스트 게인을 산출하고, 상기 고역 통과 토크 신호의 변화 값이 상기 미리 정해진 상한 기준 변화 값보다 큰 않은 경우 상기 기본 고주파 어시스트 게인을 증가시켜 상기 보정 고주파 어시스트 게인을 산출하며, 상기 고역 통과 토크 신호의 변화 값이 상기 상한 기준 변화 값과 상기 하한 기준 변화 값 사이인 경우 상기 기본 고주파 어시스트 게인을 상기 보정 고주파 어시스트 게인으로 유지하는 모터 제어 방법.
  3. 제1항에서,
    상기 최종 고주파 어시스트 게인을 설정하는 단계에서, 상기 비가 상기 미리 설정된 상한 값과 상기 미리 설정된 하한 값 사이인 경우 상기 보정 고주파 어시스트 게인을 상기 최종 고주파 어시스트 게인으로 설정하고, 상기 비가 상기 미리 설정된 상한 값보다 큰 경우 상기 미리 설정된 상한 값에 해당하는 상한 경계 고주파 어시스트 게인을 상기 최종 고주파 어시스트 게인으로 설정하며, 상기 비가 상기 미리 설정된 하한 값보다 작은 경우 상기 미리 설정된 하한 값에 해당하는 하한 경계 고주파 어시스트 게인을 상기 최종 고주파 어시스트 게인으로 설정하는 모터 제어 방법.
  4. 제3항에서,
    상기 상한 경계 고주파 어시스트 게인은 상기 저주파 어시스트 토크를 상기 상한 값으로 나눈 값인 고주파 어시스트 토크를 상기 고역 통과 토크로 나눈 값으로 산출되고,
    상기 하한 경계 고주파 어시스트 게인은 상기 저주파 어시스트 토크를 상기 하한 값으로 나눈 값인 고주파 어시스트 토크를 상기 고역 통과 토크로 나눈 값을 산출되는 모터 제어 방법.
  5. 제1항에서,
    상기 보정 고주파 어시스트 게인은 차속에 따라 미리 설정되어 있는 고주파 어시스트 게인 커브의 형상을 유지하는 범위에서 설정되는 모터 제어 방법.
  6. 인가 토크를 나타내는 인가 토크 신호를 감지하는 토크 센서,
    상기 감지된 인가 토크 신호와 차속을 이용하여 저역 통과 토크 신호와 고역 통과 토크 신호를 각각 생성하는 대역 통과 필터,
    상기 저역 통과 토크 신호와 상기 차속을 이용하여 저주파 어시스트 토크 신호를 생성하는 저주파 어시스트 회로,
    상기 고역 통과 토크 신호와 상기 차속을 이용하여 고주파 어시스트 토크 신호를 생성하는 고주파 어시스트 회로,
    상기 저주파 어시스트 토크 신호와 상기 고주파 어시스트 토크 신호를 합산하여 토크 어시스트 신호를 생성하는 합산기, 그리고
    상기 토크 어시스트 신호를 이용하여 토크 명령 신호를 생성하는 가변 노치 필터를 포함하고,
    상기 고주파 어시스트 회로는
    상기 고역 통과 토크 신호와 상기 차속에 따라 기본 고주파 어시스트 토크 신호를 산출하는 단계,
    상기 고역 통과 토크 신호의 변화 값과 미리 정해진 상한 변화 값 및 하한 변화 값과의 크기 비교에 따라 상기 기본 고주파 어시스트 게인을 보정하여 보정 고주파 어시스트 게인을 산출하는 단계,
    상기 보정된 고주파 어시스트 게인에 의해 산출된 보정 고주파 어시스트 토크에 대한 상기 저주파 어시스트 토크의 어시스트 토크 비가 미리 설정된 경계 범위를 벗어나는지를 판단하는 단계,
    상기 어시스트 토크 비가 상기 미리 설정된 경계 범위 내에 있는 경우 상기 보정 고주파 어시스트 게인을 상기 고주파 어시스트 게인으로 설정하고 상기 어시스트 토크 비가 상기 미리 설정된 경계 범위를 벗어나는 경우 상기 경계 범위를 이루는 상한 및 하한 값에 해당하는 경계 고주파 어시스트 게인을 상기 고주파 어시스트 게인으로 설정하는 단계, 그리고
    상기 고주파 어시스트 게인과 상기 고역 통과 토크 신호의 곱으로 상기 고주파 어시스트 토크 신호를 산출하는 단계를 수행하도록 구성되는 모터 제어 장치.
  7. 제6항에서,
    상기 보정 고주파 어시스트 게인을 산출하는 단계에서, 상기 고역 통과 토크 신호의 변화 값이 상기 미리 정해진 하한 기준 변화 값보다 작은 경우 상기 기본 고주파 어시스트 게인을 감소시켜 상기 보정 고주파 어시스트 게인을 산출하고, 상기 고역 통과 토크 신호의 변화 값이 상기 미리 정해진 상한 기준 변화 값보다 큰 않은 경우 상기 기본 고주파 어시스트 게인을 증가시켜 상기 보정 고주파 어시스트 게인을 산출하며, 상기 고역 통과 토크 신호의 변화 값이 상기 상한 기준 변화 값과 상기 하한 기준 변화 값 사이인 경우 상기 기본 고주파 어시스트 게인을 상기 보정 고주파 어시스트 게인으로 유지하는 모터 제어 장치.
  8. 제6항에서,
    상기 최종 고주파 어시스트 게인을 설정하는 단계에서, 상기 비가 상기 미리 설정된 상한 값과 상기 미리 설정된 하한 값 사이인 경우 상기 보정 고주파 어시스트 게인을 상기 최종 고주파 어시스트 게인으로 설정하고, 상기 비가 상기 미리 설정된 상한 값보다 큰 경우 상기 미리 설정된 상한 값에 해당하는 상한 경계 고주파 어시스트 게인을 상기 최종 고주파 어시스트 게인으로 설정하며, 상기 비가 상기 미리 설정된 하한 값보다 작은 경우 상기 미리 설정된 하한 값에 해당하는 하한 경계 고주파 어시스트 게인을 상기 최종 고주파 어시스트 게인으로 설정하는 모터 제어 장치.
  9. 제8항에서,
    상기 상한 경계 고주파 어시스트 게인은 상기 저주파 어시스트 토크를 상기 상한 값으로 나눈 값인 고주파 어시스트 토크를 상기 고역 통과 토크로 나눈 값으로 산출되고,
    상기 하한 경계 고주파 어시스트 게인은 상기 저주파 어시스트 토크를 상기 하한 값으로 나눈 값인 고주파 어시스트 토크를 상기 고역 통과 토크로 나눈 값을 산출되는 모터 제어 장치.
  10. 제6항에서,
    상기 보정 고주파 어시스트 게인은 차속에 따라 미리 설정되어 있는 고주파 어시스트 게인 커브의 형상을 유지하는 범위에서 설정되는 모터 제어 장치.
  11. 전동 어시스트 조향 시스템의 모터를 제어하기 위한 조향 어시스트 토크를 산출하는 방법으로서,
    인가 조향 토크 중 저역 통과 토크를 기초로 저주파 어시스트 토크를 산출하는 단계,
    상기 인가 조향 토크 중 고역 통과 토크를 기초로 고주파 어시스트 토크를 산출하는 단계, 그리고
    상기 저주파 어시스트 토크와 상기 고주파 어시스트 토크의 합에 의해 상기 조향 어시스트 토크를 산출하는 단계를 포함하고,
    상기 고주파 어시스트 토크를 산출하는 단계는
    상기 고역 통과 토크와 차속을 이용하여 기본 고주파 어시스트 게인을 산출하는 단계,
    상기 고역 통과 토크의 변화 값과 미리 설정된 상한 기준 변화 값 및 미리 설정된 하한 기준 변화 값의 크기 관계에 따라 상기 기본 고주파 어시스트 게인을 증가, 감소 또는 유지하여 보정 고주파 어시스트 게인을 산출하는 단계,
    상기 보정 고주파 어시스트 게인에 의해 산출되는 보정 고주파 어시스트 토크에 대한 상기 저주파 어시스트 토크의 비가 미리 설정된 상한 값과 미리 설정된 하한 값 사이의 범위를 벗어나는지 여부에 따라 상기 보정 고주파 어시스트 게인 또는 상기 미리 설정된 상한 값 또는 하한 값에 해당하는 경계 고주파 어시스트 게인을 최종 고주파 어시스트 게인으로 설정하는 단계, 그리고
    상기 최종 고주파 어시스트 게인과 상기 고역 통과 토크의 곱으로 상기 고주파 어시스트 토크를 설정하는 단계를 포함하는 조향 어시스트 토크 산출 방법.
  12. 제11항에서,
    상기 보정 고주파 어시스트 게인을 산출하는 단계에서, 상기 고역 통과 토크의 변화 값이 상기 미리 설정된 상한 기준 변화 값보다 큰 경우 상기 기본 고주파 어시스트 게인을 증가시켜 상기 보정 고주파 어시스트 게인을 산출하고, 상기 고역 통과 토크의 변화 값이 상기 미리 설정된 하한 기준 변화 값보다 작은 경우 상기 기본 고주파 어시스트 게인을 감소시켜 상기 보정 고주파 어시스트 게인을 산출하며, 상기 고역 통과 토크의 변화 값이 상기 미리 설정된 상한 기준 변화 값과 하한 기준 변화 값 사이인 경우 상기 기본 고주파 어시스트 게인을 상기 보정 고주파 어시스트 게인으로 유지하는 조향 어시스트 토크 산출 방법.
  13. 제11항에서,
    상기 최종 고주파 어시스트 게인을 설정하는 단계에서, 상기 비가 상기 미리 설정된 상한 값과 상기 미리 설정된 하한 값 사이인 경우 상기 보정 고주파 어시스트 게인을 상기 최종 고주파 어시스트 게인으로 설정하고, 상기 비가 상기 미리 설정된 상한 값보다 큰 경우 상기 미리 설정된 상한 값에 해당하는 상한 경계 고주파 어시스트 게인을 상기 최종 고주파 어시스트 게인으로 설정하며, 상기 비가 상기 미리 설정된 하한 값보다 작은 경우 상기 미리 설정된 하한 값에 해당하는 하한 경계 고주파 어시스트 게인을 상기 최종 고주파 어시스트 게인으로 설정하는 조향 어시스트 토크 산출 방법.
  14. 제13항에서,
    상기 상한 경계 고주파 어시스트 게인은 상기 저주파 어시스트 토크를 상기 상한 값으로 나눈 값인 고주파 어시스트 토크를 상기 고역 통과 토크로 나눈 값으로 산출되고,
    상기 하한 경계 고주파 어시스트 게인은 상기 저주파 어시스트 토크를 상기 하한 값으로 나눈 값인 고주파 어시스트 토크를 상기 고역 통과 토크로 나눈 값을 산출되는 조향 어시스트 토크 산출 방법.
  15. 제11항에서,
    상기 보정 고주파 어시스트 게인은 차속에 따라 미리 설정되어 있는 고주파 어시스트 게인 커브의 형상을 유지하는 범위에서 설정되는 조향 어시스트 토크 산출 방법.
  16. 전동 어시스트 조향 시스템의 모터를 제어하기 위한 조향 어시스트 토크를 산출하는 장치로서,
    인가 조향 토크 중 저역 통과 토크를 기초로 저주파 어시스트 토크를 산출하는 저주파 어시스트 토크 회로,
    상기 인가 조향 토크 중 고역 통과 토크를 기초로 고주파 어시스트 토크를 산출하는 고주파 어시스트 토크 회로, 그리고
    상기 저주파 어시스트 토크와 상기 고주파 어시스트 토크의 합에 의해 상기 조향 어시스트 토크를 산출하는 합산기를 포함하고,
    상기 고주파 어시스트 토크 회로는
    상기 고역 통과 토크와 차속을 이용하여 기본 고주파 어시스트 게인을 산출하는 단계,
    상기 고역 통과 토크의 변화 값과 미리 설정된 상한 기준 변화 값 및 미리 설정된 하한 기준 변화 값의 크기 관계에 따라 상기 기본 고주파 어시스트 게인을 증가, 감소 또는 유지하여 보정 고주파 어시스트 게인을 산출하는 단계,
    상기 보정 고주파 어시스트 게인에 의해 산출되는 보정 고주파 어시스트 토크에 대한 상기 저주파 어시스트 토크의 비가 미리 설정된 상한 값과 미리 설정된 하한 값 사이의 범위를 벗어나는지 여부에 따라 상기 보정 고주파 어시스트 게인 또는 상기 미리 설정된 상한 값 또는 하한 값에 해당하는 경계 고주파 어시스트 게인을 최종 고주파 어시스트 게인으로 설정하는 단계, 그리고
    상기 최종 고주파 어시스트 게인과 상기 고역 통과 토크의 곱으로 상기 고주파 어시스트 토크를 설정하는 단계를 수행하도록 구성되는 조향 어시스트 토크 산출 장치.
  17. 제16항에서,
    상기 보정 고주파 어시스트 게인을 산출하는 단계에서, 상기 고역 통과 토크의 변화 값이 상기 미리 설정된 상한 기준 변화 값보다 큰 경우 상기 기본 고주파 어시스트 게인을 증가시켜 상기 보정 고주파 어시스트 게인을 산출하고, 상기 고역 통과 토크의 변화 값이 상기 미리 설정된 하한 기준 변화 값보다 작은 경우 상기 기본 고주파 어시스트 게인을 감소시켜 상기 보정 고주파 어시스트 게인을 산출하며, 상기 고역 통과 토크의 변화 값이 상기 미리 설정된 상한 기준 변화 값과 하한 기준 변화 값 사이인 경우 상기 기본 고주파 어시스트 게인을 상기 보정 고주파 어시스트 게인으로 유지하는 조향 어시스트 토크 산출 장치.
  18. 제16항에서,
    상기 최종 고주파 어시스트 게인을 설정하는 단계에서, 상기 비가 상기 미리 설정된 상한 값과 상기 미리 설정된 하한 값 사이인 경우 상기 보정 고주파 어시스트 게인을 상기 최종 고주파 어시스트 게인으로 설정하고, 상기 비가 상기 미리 설정된 상한 값보다 큰 경우 상기 미리 설정된 상한 값에 해당하는 상한 경계 고주파 어시스트 게인을 상기 최종 고주파 어시스트 게인으로 설정하며, 상기 비가 상기 미리 설정된 하한 값보다 작은 경우 상기 미리 설정된 하한 값에 해당하는 하한 경계 고주파 어시스트 게인을 상기 최종 고주파 어시스트 게인으로 설정하는 조향 어시스트 토크 산출 장치.
  19. 제18항에서,
    상기 상한 경계 고주파 어시스트 게인은 상기 저주파 어시스트 토크를 상기 상한 값으로 나눈 값인 고주파 어시스트 토크를 상기 고역 통과 토크로 나눈 값으로 산출되고,
    상기 하한 경계 고주파 어시스트 게인은 상기 저주파 어시스트 토크를 상기 하한 값으로 나눈 값인 고주파 어시스트 토크를 상기 고역 통과 토크로 나눈 값을 산출되는 조향 어시스트 토크 산출 장치.
  20. 제16항에서,
    상기 보정 고주파 어시스트 게인은 차속에 따라 미리 설정되어 있는 고주파 어시스트 게인 커브의 형상을 유지하는 범위에서 설정되는 조향 어시스트 토크 산출 장치.
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