KR101326977B1 - Motor Driven Power Steering and control method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전동식 조향장치에 관한 것으로, 상기 발명은 구동모터부; 차량의 좌측 및 우측의 하중을 각각 감지하기 위한 좌우하중센서; 및 차속 별로 상기 구동모터부를 제어하는 모터전류를 산출하기 위한 기본전류맵을 구비하고, 차량의 CAN통신을 통해 입력되는 차속 및 조향토크와 상기 기본전류맵을 이용하여 조향휠의 좌측 조향방향에 대응한 좌측방향 모터전류를 산출하고, 상기 산출된 좌측방향 모터전류를 상기 좌우하중센서로부터 입력된 좌측 및 우측 하중에 대한 차이값에 비례하고 상기 조향토크에 반비례하도록 조절하여 우측방향 모터전류를 산출하는 차속별 가변제어모듈과, 상기 좌측방향 모터전류와 상기 우측방향 모터전류에 의해 생성된 구동전류를 이용하여 상기 구동모터부를 구동하는 구동모듈을 구비하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 본 발명은 좌우하중센서, 조수석승객유무하중센서, 차량구조상의 좌우 하중차이값을 이용한 제어모듈에 의해 좌우 하중의 차이에 의해 발생하는 조향감의 훼손을 최소화함으로써 차량의 운전성을 향상할 수 있다.The present invention relates to an electric steering device, the invention includes a drive motor unit; Left and right load sensors for sensing loads on the left and right sides of the vehicle, respectively; And a basic current map for calculating a motor current controlling the driving motor unit for each vehicle speed, and corresponding to a left steering direction of a steering wheel by using the vehicle speed and steering torque input through the CAN communication of the vehicle and the basic current map. Calculating a leftward motor current and calculating the rightward motor current by adjusting the calculated leftward motor current in proportion to a difference between left and right loads input from the left and right load sensors and inversely proportional to the steering torque. And a control unit including a variable control module for each vehicle speed and a driving module for driving the driving motor unit by using the driving current generated by the left direction motor current and the right direction motor current. Accordingly, the present invention improves the operability of the vehicle by minimizing the deterioration of the steering feeling caused by the difference in the left and right loads by the control module using the left and right load sensor, the passenger seat passenger free load sensor, and the left and right load difference values on the vehicle structure. can do.

Description

전동식 조향장치 및 이의 제어방법{Motor Driven Power Steering and control method thereof}Electric steering device and its control method {Motor Driven Power Steering and control method

본 발명은 전동식 조향장치에 관한 것으로, 구체적으로는 조향모터를 제어하는 토크로직의 개선을 통해 운전자의 조타력을 최적화하는 전동식 조향장치 및 이의 제어방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric steering apparatus, and more particularly, to an electric steering apparatus for optimizing a steering force of a driver by improving torque logic for controlling a steering motor and a control method thereof.

전동식 조향장치(Motor Driven Power Steering, MDPS)는 전동식 모터에 의해 조향휠의 조타력을 보조해 주는 조향장치이다. 최근 전동식 조향장치는 속도에 따라 조타력을 변경하는 기본로직 외에도 주행상황에 따라 조향휠의 조타력을 최적하기 위해 여려가지 보정로직을 구비하고 있다.Motor Driven Power Steering (MDPS) is a steering device that assists steering wheel steering by an electric motor. Recently, the electric steering apparatus is equipped with various correction logics to optimize the steering force of the steering wheel according to the driving situation in addition to the basic logic of changing the steering force according to the speed.

그러나, 종래 전동식 조향장치는 차량의 좌우 하중 차이에 의해 발생되는 조향감의 손상 문제에 대해 적절히 해결할 수 있는 기술의 개발은 미비한 실정이다. 또한, 종래 전동식 조향장치의 대부분의 제어로직은 좌우를 구별하지 않고 대칭으로 적용되기 때문에 좌우를 독립적으로 제어할 수 없는 한계를 가지고 있다.However, the conventional electric steering apparatus is insufficient in the development of a technology that can properly solve the problem of steering damage caused by the difference in the left and right load of the vehicle. In addition, since most of the control logic of the conventional electric steering apparatus is applied symmetrically without distinguishing between the left and right, there is a limit that cannot control the left and right independently.

KR 10-2009-0027012 A, 2009. 03. 16, 도면 1KR 10-2009-0027012 A, March 16, 2009, drawing 1

본 발명의 목적은 하중의 차이에 의해 발생하는 조향감의 훼손을 최소화할 수 있는 토크보상 로직을 마련하여 좌우 하중의 차이 발생시 운전자의 조향력을 최적화할 수 있는 전동식 조향장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an electric steering apparatus capable of optimizing a steering force of a driver when a difference in left and right loads is provided by providing a torque compensation logic that can minimize the damage of steering caused by a difference in load.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징은 전동식 조향장치에 관한 것으로, 본 전동식 조향장치는 조향휠의 조향에 대응하여 랙을 구동하기 위한 구동모터부; 차량의 좌측 및 우측의 하중을 각각 감지하기 위한 좌우하중센서; 및 차속 별로 상기 구동모터부를 제어하는 모터전류를 산출하기 위한 기본전류맵을 구비하고, 차량의 CAN통신을 통해 입력되는 차속 및 조향토크와 상기 기본전류맵을 이용하여 조향휠의 좌측 조향방향에 대응한 좌측방향 모터전류를 산출하고, 상기 산출된 좌측방향 모터전류를 상기 좌우하중센서로부터 입력된 좌측 및 우측 하중에 대한 차이값에 비례하고 상기 조향토크에 반비례하도록 조절하여 우측방향 모터전류를 산출하는 차속별 가변제어모듈과, 상기 좌측방향 모터전류와 상기 우측방향 모터전류에 의해 생성된 구동전류를 이용하여 상기 구동모터부를 구동하는 구동모듈을 구비하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.One feature of the present invention for achieving the above object relates to an electric steering apparatus, the electric steering apparatus includes a drive motor unit for driving a rack corresponding to steering of the steering wheel; Left and right load sensors for sensing loads on the left and right sides of the vehicle, respectively; And a basic current map for calculating a motor current controlling the driving motor unit for each vehicle speed, and corresponding to a left steering direction of a steering wheel by using the vehicle speed and steering torque input through the CAN communication of the vehicle and the basic current map. Calculating a leftward motor current and calculating the rightward motor current by adjusting the calculated leftward motor current in proportion to a difference between left and right loads input from the left and right load sensors and inversely proportional to the steering torque. And a control unit including a variable control module for each vehicle speed and a driving module for driving the driving motor unit by using the driving current generated by the left direction motor current and the right direction motor current.

여기서 상기 우측방향 모터전류는 수학식 '(상기 좌측 및 우측 하중에 대한 차이값÷상기 조향토크×GAIN값) + 상기 좌측방향 모터전류'에 의해 산출될 수 있다.The rightward motor current may be calculated by an equation '(difference value for the left and right loads ÷ the steering torque x GAIN value) + the leftward motor current'.

상기 제어부는 상기 구동모터부의 댐핑(damping)보상을 위한 댐핑전류를 산출하기 위한 댐핑전류맵을 구비하고, 상기 CAN통신을 통해 입력되는 조향각의 속도, 상기 차속 및 상기 조향토크와 상기 댐핑전류맵을 이용하여 조향휠의 좌측 조향방향에 대응한 좌측방향 댐핑전류를 산출하고, 상기 산출된 좌측방향 댐핑전류를 상기 좌측 및 우측의 하중에 대한 차이값에 비례하고 상기 조향토크에 반비례하며 상기 조향각의 속도에 비례하도록 조절하여 우측방향 댐핑전류를 산출하는 댐핑제어모듈을 더 구비하고, 상기 구동모듈은, 상기 좌측방향 모터전류 및 우측방향 모터전류와 상기 좌측방향 댐핑전류 및 우측방향 댐핑전류에 의해 생성된 구동전류를 이용하여 상기 구동모터부를 구동할 수 있다.The control unit includes a damping current map for calculating a damping current for damping compensation of the driving motor unit, and includes a speed of the steering angle inputted through the CAN communication, the vehicle speed, the steering torque, and the damping current map. Calculating a leftward damping current corresponding to the left steering direction of the steering wheel, and calculating the leftward damping current in proportion to the difference with respect to the left and right loads and inversely proportional to the steering torque. And a damping control module configured to calculate a rightward damping current by adjusting it to be proportional to, wherein the driving module is generated by the leftward motor current and the rightward motor current and the leftward damping current and the rightward damping current. The driving motor unit may be driven by using a driving current.

여기서 상기 우측방향 댐핑전류는 수학식 '(상기 좌측 및 우측 하중에 대한 차이값÷상기 조향토크×상기 조향각의 속도× GAIN값) + 상기 좌측방향 댐핑전류'에 의해 산출될 수 있다.The rightward damping current may be calculated by an equation '(difference value for the left and right loads ÷ the steering torque x speed of the steering angle x GAIN value) + the leftward damping current'.

상기 제어부는 상기 구동모터부의 복원제어를 위한 복원전류를 산출하기 위한 복원전류맵을 구비하고, 상기 CAN통신을 통해 입력되는 조향각, 상기 차속과 상기 복원전류맵을 이용하여 조향휠의 좌측 조향방향에 대응한 좌측방향 복원전류를 산출하고, 상기 산출된 좌측방향 복원전류를 상기 좌측 및 우측의 하중에 대한 차이값에 비례하고 상기 차속에 반비례하도록 조절하여 우측방향 복원전류를 산출하는 복원제어모듈을 더 구비하고, 상기 구동모듈은, 상기 좌측방향 모터전류 및 우측방향 모터전류와 상기 좌측방향 복원전류 및 우측방향 복원전류에 의해 생성된 구동전류를 이용하여 상기 구동모터부를 구동할 수 있다.The control unit includes a restoring current map for calculating a restoring current for restoring control of the driving motor unit, and uses a steering angle input through the CAN communication, the vehicle speed, and the restoring current map in a left steering direction of a steering wheel. And a restoring control module that calculates a corresponding leftward restoring current and calculates a rightward restoring current by adjusting the calculated leftward restoring current to be proportional to the difference between the left and right loads and inversely proportional to the vehicle speed. The driving module may drive the driving motor unit by using the left-side motor current and the right-side motor current, the left-side restoration current and the right-side restoration current.

여기서 상기 우측방향 복원전류는 수학식 '(상기 좌측 및 우측 하중에 대한 차이값÷상기 차속×GAIN값) + 상기 좌측방향 복원전류'에 의해 산출될 수 있다.The rightward recovery current may be calculated by an equation '(difference value for the left and right loads ÷ the vehicle speed × GAIN value) + the leftward recovery current'.

본 발명은 차량의 조수석의 승객 유무를 감지하기 위한 조수석 승객유무 하중센서를 더 포함하고, 상기 제어부의 차속별 가변제어모듈은 상기 좌우하중센서가 동작하지 않는 경우, 상기 조수석 승객유무 하중센서로부터 입력된 조수석 하중값을 확인하고, 상기 차속 및 조향토크와 상기 기본전류맵을 이용하여 조향휠의 좌측 조향방향에 대응한 좌측방향 모터전류를 산출하고, 상기 산출된 좌측방향 모터전류를 사전에 정해진 차량구조상의 좌우 하중 차이값과 상기 조수석 하중값의 합에 비례하고 상기 조향토크에 반비례하도록 조절하여 우측방향 모터전류를 산출할 수 있다.The present invention further includes a passenger seat passenger presence load sensor for detecting passenger presence of a passenger seat of the vehicle, and the variable control module for each vehicle speed of the controller is input from the passenger seat passenger presence load sensor when the left and right load sensors do not operate. Check the calculated passenger seat load value, calculate the left motor current corresponding to the left steering direction of the steering wheel by using the vehicle speed, the steering torque and the basic current map, and calculate the calculated left motor current in advance in the vehicle. The rightward motor current may be calculated by adjusting the left and right load difference values in the structure and the passenger seat load value in inverse proportion to the steering torque.

상기 제어부의 차속별 가변제어모듈은 상기 조수석 승객유무 하중센서가 동작하지 않는 경우, 상기 차속 및 조향토크와 상기 기본전류맵을 이용하여 조향휠의 좌측 조향방향에 대응한 좌측방향 모터전류를 산출하고,상기 차속 및 조향토크와 상기 기본전류맵을 이용하여 조향휠의 우측 조향방향에 대응한 우측방향 모터전류를 산출하고 이 산출된 우측방향 모터전류를 사전에 정해진 차량구조상 좌우하중 차이값에 비례하고 상기 조향토크에 반비례하도록 조절할 수 있다.The variable speed control module for each vehicle speed of the controller calculates a leftward motor current corresponding to the left steering direction of the steering wheel by using the vehicle speed and the steering torque and the basic current map when the passenger seat passenger presence load sensor does not operate. Calculating a rightward motor current corresponding to the right steering direction of the steering wheel by using the vehicle speed and the steering torque and the basic current map, and the calculated rightward motor current is proportional to a left and right load difference value in a predetermined vehicle structure. It can be adjusted to be inversely proportional to the steering torque.

상기 좌측 및 우측 하중에 대한 차이값은, 차량의 구조에 따른 조향력의 조절을 위해 차량의 구조에 대응하여 설정된 가중치에 의해 변경될 수 있다.The difference values for the left and right loads may be changed by weights set corresponding to the structure of the vehicle to adjust the steering force according to the structure of the vehicle.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 일 특징은 전동식 조향장치의 제어방법에 관한 것으로, 본 전동식 조향장치의 제어방법은 차량의 좌측 및 우측의 하중을 각각 감지하기 위한 좌우하중센서의 동작여부를 확인하는 단계; 차속 별로 구동모터부를 제어하는 모터전류를 산출하기 위한 기본전류맵과 CAN통신을 통해 입력되는 차속 및 조향토크를 이용하여 조향휠의 좌측 조향방향에 대응한 좌측방향 모터전류를 산출하고, 상기 산출된 좌측방향 모터전류를 상기 좌측 및 우측의 하중에 대한 차이값에 비례하고 상기 조향토크에 반비례하도록 조절하여 우측방향 모터전류를 산출하는 차속별 가변제어단계; 및 상기 좌측방향 모터전류와 상기 우측방향 모터전류에 의해 생성된 구동전류를 이용하여 상기 구동모터부를 구동하는 구동단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Another aspect of the present invention for achieving the above object relates to a control method of the electric steering apparatus, the control method of the electric steering apparatus whether the left and right load sensors for sensing the load of the left and right of the vehicle, respectively Confirming; Using the basic current map for calculating the motor current for controlling the driving motor unit for each vehicle speed and the vehicle speed and steering torque input through CAN communication, the left motor current corresponding to the left steering direction of the steering wheel is calculated, and the calculated A variable speed control step for calculating a right direction motor current by adjusting a left direction motor current to be proportional to the difference between the left and right loads and in inverse proportion to the steering torque; And a driving step of driving the driving motor unit by using the driving current generated by the leftward motor current and the rightward motor current.

이와 같이 본 발명에 따른 전동식 조향장치은 좌우하중센서, 조수석승객유무하중센서 및 차량구조상의 좌우 하중차이값을 이용한 제어모듈에 의해 좌우 하중의 차이에 의해 발생하는 조향감의 훼손을 최소화함으로써 차량의 운전성을 향상할 수 있다.As described above, the electric steering apparatus according to the present invention minimizes the deterioration of the steering feeling caused by the difference in the left and right loads by the control module using the left and right load sensors, the passenger seat passenger free load sensor and the left and right load difference values on the vehicle structure. Can improve sex.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 조향장치에 대한 블록도이다.
도 2는 도 1의 기본전류맵을 설명하기 위한 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차속별가변제어모듈에 대한 동작을 설명하기 입출력 블록도이다.
도 4는 도 1의 댐핑전류맵을 설명하기 위한 그래프이다.
도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 댐핑제어모듈에 대한 동작을 설명하기 입출력 블록도이다.
도 6은 도 1의 복원전류맵을 설명하기 위한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 복원제어모듈에 대한 동작을 설명하기 입출력 블록도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 전동식 조향장치의 동작을 설명하기 위한 제어 절차도이다.1 is a block diagram of an electric steering apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a graph for explaining the basic current map of FIG. 1.
3 is an input / output block diagram illustrating an operation of a variable speed control module for each vehicle speed according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a graph for explaining the damping current map of FIG. 1.
5 is an input / output block diagram illustrating an operation of a damping control module according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a graph for explaining the restoration current map of FIG. 1.
7 is an input / output block diagram illustrating an operation of a restoration control module according to an embodiment of the present invention.
8 is a control procedure for explaining the operation of the electric steering apparatus in an embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 조향장치 및 이의 제어방법에 대해 설명한다.Hereinafter, an electric steering apparatus and a control method thereof according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 조향장치에 대한 블록도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 전동식 조향장치(Motor Driven Power Steering, MDPS)(1)는 구동모터부(10), 좌우하중센서(20), 조수석승객유무하중센서(30) 및 제어부(40)로 이루어질 수 있다.1 is a block diagram of an electric steering apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the motor-driven power steering (MDPS) 1 according to the present embodiment includes a driving motor unit 10, left and right load sensors 20, and a passenger seat occupant free load sensor 30. And the controller 40.

구동모터부(10)는 제어부(50)에 의해 구동되며, 조향휠의 조향에 대응하여 랙을 구동함으로써 차륜을 구동한다.The driving motor unit 10 is driven by the controller 50 and drives the wheel by driving the rack in response to steering of the steering wheel.

좌우하중센서(20)는 차량의 좌측 및 우측의 하중을 각각 감지하여 제어부(50)로 전달하고, 조수석승객유무하중센서(30)는 차량의 조수석의 승객 유무를 감지하여 제어부(50)로 전달하는 기능을 수행한다. The left and right load sensors 20 detect loads of the left and right sides of the vehicle, respectively, and transmit the loads to the controller 50, and the passenger seat passenger load sensor 30 detects the passenger presence of the passenger seat of the vehicle and transmits the loads to the controller 50. It performs the function.

본 실시예에서는 조수석승객유무하중센서(30)의 감지 정보는 좌우하중센서(20)가 동작하지 않는 경우에만 이용되고 좌우하중센서(20)가 동작하는 경우 이용되지 않는다.In the present embodiment, the sensing information of the passenger seat passenger free load sensor 30 is used only when the left and right load sensors 20 do not operate and is not used when the left and right load sensors 20 operate.

제어부(40)는 도 1에 도시된 바와 같이 차속별가변제어모듈(42), 댐핑제어모듈(44), 복원제어모듈(46), 구동모듈(48)로 이루어질 수 있다. 여기서는 좌우하중센서(20)가 정상적으로 동작하여 좌우하중센서(20)에 의해 감지된 값을 사용한다.As illustrated in FIG. 1, the controller 40 may include a variable speed control module 42 for each vehicle speed, a damping control module 44, a restoration control module 46, and a driving module 48. In this case, the left and right load sensors 20 operate normally to use the values detected by the left and right load sensors 20.

차속별가변제어모듈(42)은 차속 별로 구동모터부(10)를 제어하는 모터전류를 산출하기 위한 기본전류맵(422)을 구비한다. 기본전류맵은 도 2의 그래프와 같이 차량의 차속 및 조향토크에 의해 사전에 설정된다. 도 3은 차속별가변제어모듈(42)에 대한 동작을 설명하기 입출력 블록도이다.The vehicle speed variable control module 42 includes a basic current map 422 for calculating a motor current for controlling the driving motor unit 10 for each vehicle speed. The basic current map is set in advance by the vehicle speed and steering torque of the vehicle as shown in the graph of FIG. 3 is an input / output block diagram illustrating an operation of the vehicle speed variable control module 42.

도 2를 참조하면, 차속별가변제어모듈(42)은 차량의 CAN통신을 통해 입력되는 차속 및 조향토크와 기본전류맵(422)을 이용하여 조향휠의 좌측 조향방향에 대응한 좌측방향 모터전류를 산출한다. 차속 및 조향토크는 차량의 CAN통신을 통해 연결된 차속센서 및 토크센서로부터 입력될 수 있다.Referring to FIG. 2, the vehicle speed variable control module 42 uses a vehicle speed and steering torque and a basic current map 422 input through CAN communication of a vehicle to correspond to a left steering direction of a steering wheel. Calculate The vehicle speed and steering torque may be input from a vehicle speed sensor and a torque sensor connected through the CAN communication of the vehicle.

또한, 차속별가변제어모듈(42)은 CAN통신을 통해 입력된 차속 및 조향토크와 상기 기본전류맵을 이용하여 조향휠의 우측 조향방향에 대응한 우측방향 모터전류를 산출하고 이 산출된 우측방향 모터전류를 좌우하중센서(20)로부터 입력된 좌측 및 우측 하중에 대한 차이값에 비례하고 조향토크에 반비례하도록 조절할 수 있다.In addition, the vehicle speed variable control module 42 calculates a right direction motor current corresponding to the right steering direction of the steering wheel by using the vehicle speed and steering torque input through CAN communication and the basic current map, and calculates the right direction. The motor current may be adjusted to be proportional to the difference between the left and right loads input from the left and right load sensors 20 and inversely proportional to the steering torque.

예를 들면, 우측방향 모터전류는 수학식 '(좌측 및 우측 하중에 대한 차이값÷조향토크×GAIN값) + 좌측방향 모터전류'에 의해 산출될 수 있다.For example, the rightward motor current may be calculated by the equation '(difference value for steering left / right load ÷ steering torque x GAIN value) + leftward motor current'.

댐핑제어모듈(44)은 구동모터부(10)의 댐핑(damping)보상을 위한 댐핑전류를 산출하기 위한 댐핑전류맵(442)을 구비한다. 이러한 댐핑전류맵(442)은 도 4의 그래프와 같이 차량의 차속, 조향각의 속도 및 조향토크에 의해 사전에 설정된다. 도 5는 댐핑제어모듈(44)에 대한 동작을 설명하기 위한 입출력 블록도이다.The damping control module 44 includes a damping current map 442 for calculating a damping current for damping compensation of the driving motor unit 10. The damping current map 442 is set in advance by the vehicle speed of the vehicle, the speed of the steering angle, and the steering torque as shown in the graph of FIG. 4. 5 is an input / output block diagram for describing an operation of the damping control module 44.

도 5를 참조하면, 댐핑제어모듈(44)은 CAN통신을 통해 입력되는 조향각의 속도, 상기 차속 및 상기 조향토크와 댐핑전류맵(442)을 이용하여 조향휠의 좌측 조향방향에 대응한 좌측방향 댐핑전류를 산출한다.Referring to FIG. 5, the damping control module 44 uses the speed of the steering angle input through CAN communication, the vehicle speed, and the left direction corresponding to the left steering direction of the steering wheel using the steering torque and the damping current map 442. Calculate the damping current.

또한 댐핑제어모듈(44)은 산출된 좌측방향 댐핑전류를 좌우하중센서(20)로부터 입력된 좌측 및 우측의 하중에 대한 차이값에 비례하고 조향토크에 반비례하며 조향각의 속도에 비례하도록 조절하여 우측방향 댐핑전류를 산출한다.In addition, the damping control module 44 adjusts the calculated left damping current in proportion to the difference between the left and right loads input from the left and right load sensors 20, inversely proportional to the steering torque, and proportional to the speed of the steering angle. The direction damping current is calculated.

예를 들면, 우측방향 댐핑전류는 수학식 '(좌측 및 우측 하중에 대한 차이값÷조향토크×조향각의 속도×GAIN값) + 좌측방향 댐핑전류'에 의해 산출될 수 있다.For example, the rightward damping current may be calculated by the equation '(difference value for steering left and right load ÷ steering torque x speed of steering angle x GAIN value) + leftward damping current'.

복원제어모듈(46)은 구동모터부(10)의 복원제어를 위한 복원전류를 산출하기 위한 복원전류맵을 구비하고, 이러한 복원전류맵(462)은 도 6의 그래프와 같이 차량의 차속 및 조향각에 의해 사전에 설정된다. 도 7은 복원제어모듈(46)에 대한 동작을 설명하기 위한 입출력 블록도이다.The restoring control module 46 includes a restoring current map for calculating a restoring current for restoring control of the driving motor unit 10. The restoring current map 462 is a vehicle speed and steering angle of the vehicle as shown in the graph of FIG. 6. Is set in advance. 7 is an input / output block diagram for explaining the operation of the restoration control module 46.

도 7을 참조하면, 복원제어모듈(46)은 CAN통신을 통해 입력되는 조향각, 상기 차속과 복원전류맵(462)을 이용하여 조향휠의 좌측 조향방향에 대응한 좌측방향 복원전류를 산출한다.Referring to FIG. 7, the restoration control module 46 calculates a leftward restoration current corresponding to a left steering direction of a steering wheel by using a steering angle input through CAN communication, the vehicle speed, and a restoration current map 462.

또한 복원제어모듈(46)은 산출된 좌측방향 복원전류를 상기 좌측 및 우측의 하중에 대한 차이값에 비례하고 상기 차속에 반비례하도록 조절하여 우측방향 복원전류를 산출한다.In addition, the restoring control module 46 adjusts the calculated leftward restoring current to be proportional to the difference between the left and right loads and inversely proportional to the vehicle speed, thereby calculating the rightward restoring current.

예를 들면, 우측방향 복원전류는 수학식 '(좌측 및 우측 하중에 대한 차이값÷차속×GAIN값) + 좌측방향 복원전류'에 의해 이루어질 수 있다.For example, the rightward recovery current may be made by the equation '(difference value for the left and right loads / vehicle speed x GAIN value) + leftward recovery current'.

구동모듈(48)은 위의 차속별가변제어모듈(42), 댐핑제어모듈(44) 및 복원제어모듈(46)의 결과를 이용하여 구동모터부(10)를 구동하기 위한 구동전류를 생성한다.The driving module 48 generates a driving current for driving the driving motor unit 10 by using the results of the variable speed control module 42, the damping control module 44, and the restoration control module 46. .

즉, 구동모듈(48)은 차속별가변제어모듈(42)에 의한 좌측방향 모터전류 및 우측방향 모터전류와, 댐핑제어모듈(44)에 의한 좌측방향 댐핑전류 및 우측방향 댐핑전류와, 복원제어모듈(46)에 의한 좌측방향 복원전류 및 우측방향 복원전류에 의해 생성된 구동전류를 이용하여 구동모터부(10)를 구동한다.That is, the driving module 48 includes the left-side motor current and the right-side motor current by the vehicle speed variable control module 42, the left-side damping current and the right-side damping current by the damping control module 44, and the restoration control. The driving motor unit 10 is driven using the drive current generated by the left direction recovery current and the right direction recovery current by the module 46.

한편, 본 실시예에 따른 전동식 조향장치(1)의 변형된 실시예로서, 좌우하중센서(20)가 정상동작 하지 않고 조수석승객유무하중센서(30)가 정상 동작하는 경우, 제어부(40)는 좌우하중센서(20)로부터 감지된 정보 대신 조수석승객유무하중센서(30)에 의해 감지된 정보를 이용하여 전술한 실시예와 유사한 제어동작을 수행한다.On the other hand, as a modified embodiment of the electric steering apparatus 1 according to the present embodiment, when the left and right load sensor 20 does not operate normally and the passenger seat passenger free load sensor 30 operates normally, the control unit 40 is Instead of the information detected by the left and right load sensor 20, the control information similar to the above-described embodiment is performed by using the information detected by the passenger seat occupant free load sensor 30.

차속별가변제어모듈(42)을 예로 들면, 차속별가변제어모듈(42)은 조수석승객유무하중센서(30)로부터 입력된 조수석 하중값을 확인하고, CAN통신을 통해 입력된 차속 및 조향토크와 기본전류맵(422)을 이용하여 조향휠의 좌측 조향방향에 대응한 좌측방향 모터전류를 산출한다.Taking the vehicle speed variable control module 42 as an example, the vehicle speed variable control module 42 checks the passenger load value input from the passenger seat occupant free load sensor 30, and the vehicle speed and steering torque inputted through CAN communication. The basic current map 422 is used to calculate the leftward motor current corresponding to the left steering direction of the steering wheel.

또한, 차속별가변제어모듈(42)은 산출된 좌측방향 모터전류를 사전에 정해진 차량구조상의 좌우 하중 차이값과 상기 조수석 하중값의 합에 비례하고 상기 조향토크에 반비례하도록 조절하여 우측방향 모터전류를 산출한다.In addition, the vehicle speed variable control module 42 adjusts the calculated left direction motor current to be proportional to the sum of the left and right load difference values on the vehicle structure and the passenger seat load value and inversely proportional to the steering torque. Calculate

한편, 본 실시예에 따른 전동식 조향장치(1)의 또 다른 변형된 실시예로서, 좌우하중센서(20) 및 조수석승객유무하중센서(30)가 정상 동작하지 않는 경우, 제어부(40)는 좌우하중센서(20) 및 조수석승객유무하중센서(30)에 의해 감지된 정보 대신 사전에 정해진 차량구조상의 좌우 하중 차이값을 이용하여 전술한 실시예와 유사한 제어동작을 수행할 수 있다. 여기서 차량구조상의 좌우 하중 차이값은 엔진 및 변속기의 탑재위치와 같이 차량구조적 특징에 의해 결정되는 값이다.On the other hand, as another modified embodiment of the electric steering apparatus 1 according to the present embodiment, when the left and right load sensor 20 and the passenger seat passenger free load sensor 30 does not operate normally, the control unit 40 is left and right Instead of the information detected by the load sensor 20 and the passenger seat occupant-free load sensor 30, a control operation similar to the above-described embodiment may be performed by using a left and right load difference value on a predetermined vehicle structure. Here, the left and right load difference values in the vehicle structure are values determined by the vehicle structural characteristics such as the mounting position of the engine and the transmission.

차속별가변제어모듈(42)을 예로 들면, CAN통신을 통해 입력된 차속 및 조향토크와 기본전류맵(422)을 이용하여 조향휠의 좌측 조향방향에 대응한 좌측방향 모터전류를 산출한다.Taking the vehicle speed variable control module 42 as an example, the left motor current corresponding to the left steering direction of the steering wheel is calculated using the vehicle speed and steering torque and the basic current map 422 inputted through CAN communication.

또한 차속별가변제어모듈(42)은 산출된 좌측방향 모터전류를 사전에 정해진 차량구조상의 좌우 하중 차이값에 비례하고 상기 조향토크에 반비례하도록 조절하여 우측방향 모터전류를 산출한다.In addition, the vehicle speed variable control module 42 calculates the rightward motor current by adjusting the calculated leftward motor current in proportion to a left and right load difference value in a predetermined vehicle structure and inversely proportional to the steering torque.

이하에서는, 도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 조향장치(1)의 동작을 설명한다. 여기서는 설명의 편의상 제어부(40)의 기능들 중 차속별가변제어모듈(42)을 중심으로 설명한다.Hereinafter, with reference to Figure 8 will be described the operation of the electric steering apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. For convenience of description, the variable speed control module 42 for each vehicle speed among the functions of the controller 40 will be described.

먼저, 제어부(40)는 좌우하중센서(20)의 동작여부를 판단한다(S810), 제어부(40)는 좌우하중센서(20)가 동작되는 것으로 판단된 경우, 좌우하중센서(20)로부터 입력된 좌우 하중신호값을 이용하여(S815), 후술하는 S840단계를 수행한다.First, the controller 40 determines whether the left and right load sensors 20 are operated (S810), and when the controller 40 determines that the left and right load sensors 20 are operated, the controller 40 is input from the left and right load sensors 20. By using the left and right load signal value (S815), step S840 will be described later.

즉 차속별가변제어모듈(42)에 CAN통신을 통해 입력된 차속 및 조향토크를 이용하여 좌측방향 모터전류를 산출하고, 산출된 좌측방향 모터전류를 좌우 하중신호값과 조향토크를 이용하여 조절하여 우측방향 모터전류를 산출한다.That is, the left-side motor current is calculated by using the vehicle speed and steering torque inputted through the CAN communication to the variable-speed control module 42 for each vehicle speed, and the calculated left-side motor current is adjusted by using the left and right load signal values and the steering torque. Calculate right-side motor current.

한편, 좌우하중센서(20)가 동작되지 않은 것으로 판단된 경우, 조수석승객유무하중센서(30)의 동작여부를 판단한다(S820). 판단결과 조수석승객유무하중센서(30)가 동작 중인 경우 제어부(40)는 조수석승객유무하중센서(30)에 의해 감지된 조수석승객하중값에 차량구조상 좌우하중 차이값을 더한 값을 이용하여(S825), 후술하는 S840단계를 수행한다.On the other hand, if it is determined that the left and right load sensor 20 is not operated, it is determined whether the passenger seat occupant free load sensor 30 is operating (S820). As a result of the determination, when the passenger seat occupant free load sensor 30 is in operation, the control unit 40 uses the passenger seat passenger load value detected by the passenger seat occupant free load sensor 30 plus a difference in left and right loads on the vehicle structure (S825). ), Step S840 will be described later.

한편, 조수석승객유무하중센서(30)가 동작되지 않은 것으로 판단된 경우, 제어부(40)는 우측방향 모터전류를 산출하기 위해 차량구조상 좌우하중 차이값 만을 이용한다(S830).On the other hand, when the passenger seat passenger free load sensor 30 is determined not to operate, the control unit 40 uses only the left and right load difference value in the vehicle structure to calculate the right-side motor current (S830).

다음, 제어부(40)는 위의 제어절차에서 입력된 결과값을 이용하여 좌측방향 모터전류 및 우측방향 모터전류를 산출하여 구동모터부(10)의 구동을 위한 구동전류를 생성하고(S840), 생성된 구동전류에 의해 구동모터부(10)를 구동한다(S850).Next, the control unit 40 generates a driving current for driving the driving motor unit 10 by calculating a left direction motor current and a right direction motor current using the result values input in the above control procedure (S840). The driving motor unit 10 is driven by the generated driving current (S850).

이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 전동식 조향장치(1)은 좌우하중센서(20), 조수석승객유무하중센서(30), 차량구조상의 좌우 하중차이값을 이용한 제어모듈에 의해 좌우 하중의 차이에 의해 발생하는 조향감의 훼손을 최소화함으로써 차량의 운전성을 향상할 수 있다.As described above, the electric steering apparatus 1 according to the embodiment of the present invention has a left and right load sensor 20, a passenger seat passenger free load sensor 30, and a control module using a left and right load difference value on the vehicle structure. It is possible to improve the driving performance of the vehicle by minimizing the damage of steering caused by.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 전동식 조향장치(1)은 우측방향 모터전류의 산출을 위해 사용되는 좌측 및 우측 하중에 대한 차이값이 차량의 구조에 대응하여 설정된 가중치에 의해 변경될 수 있다. 이에 의해 차량의 구조에 따른 조향력의 조절이 가능하여 조향성능을 향상할 수 있다.In addition, in the electric steering apparatus 1 according to the embodiment of the present invention, the difference values for the left and right loads used for calculating the rightward motor current may be changed by weights set corresponding to the structure of the vehicle. As a result, the steering force may be adjusted according to the structure of the vehicle, thereby improving steering performance.

위의 본 발명의 실시예들에서는 기준으로 하는 방향으로 좌측으로 하였으나, 이것은 임의적으로 정한 것으로 기준방향을 우측으로 하여도 무관하다.In the above embodiments of the present invention, the reference direction is set to the left side, but this is arbitrarily determined and the reference direction may be set to the right.

1: 전동식 조향장치
10: 구동모터부
20: 좌우하중센서
30: 조수석승객유무하중센서
40: 제어부
42: 차속별가변제어모듈
422: 기본전류맵
44: 댐핑제어모듈
442: 댐핑전류맵
46: 복원제어모듈
462: 복원전류맵
48: 구동모듈1: electric steering system
10:
20: left and right load sensor
30: passenger passenger free load sensor
40:
42: variable speed control module for each vehicle speed
422: basic current map
44: damping control module
442: damping current map
46: restoration control module
462: restoration current map
48: drive module

Claims (10)

조향휠의 조향에 대응하여 랙을 구동하기 위한 구동모터부(10);
차량의 좌측 및 우측의 하중을 각각 감지하기 위한 좌우하중센서(20); 및
차속 별로 상기 구동모터부(10)를 제어하는 모터전류를 산출하기 위한 기본전류맵을 구비하고, 차량의 CAN통신을 통해 입력되는 차속 및 조향토크와 상기 기본전류맵(422)을 이용하여 조향휠의 좌측 조향방향에 대응한 좌측방향 모터전류를 산출하고, 상기 산출된 좌측방향 모터전류를 상기 좌우하중센서(20)로부터 입력된 좌측 및 우측 하중에 대한 차이값에 비례하고 상기 조향토크에 반비례하도록 조절하여 우측방향 모터전류를 산출하는 차속별 가변제어모듈(42)과, 상기 좌측방향 모터전류와 상기 우측방향 모터전류에 의해 생성된 구동전류를 이용하여 상기 구동모터부(10)를 구동하는 구동모듈(48)을 구비하는 제어부(40);를 포함하되,
상기 우측방향 모터전류는 수학식 '(상기 좌측 및 우측 하중에 대한 차이값÷상기 조향토크×GAIN값) + 상기 좌측방향 모터전류'에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 전동식 조향장치.A drive motor unit 10 for driving the rack in response to steering of the steering wheel;
Left and right load sensors 20 for sensing loads on the left and right sides of the vehicle, respectively; And
A basic current map for calculating a motor current for controlling the driving motor unit 10 for each vehicle speed, and using a vehicle speed and steering torque input through CAN communication of the vehicle and a steering wheel using the basic current map 422. Calculate a left-side motor current corresponding to the left-hand steering direction of, and make the calculated left-side motor current proportional to the difference between left and right loads input from the left and right load sensors 20 and inversely proportional to the steering torque. A drive for driving the driving motor unit 10 by using the variable speed control module 42 for each vehicle speed that is adjusted to calculate a right direction motor current, and a drive current generated by the left direction motor current and the right direction motor current. Control unit 40 having a module 48; including,
The right direction motor current is an electric steering apparatus, characterized in that calculated by the formula ((difference value for the left and right load ÷ the steering torque × GAIN value) + the left direction motor current). 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제어부(40)는 상기 구동모터부(10)의 댐핑(damping)보상을 위한 댐핑전류를 산출하기 위한 댐핑전류맵(442)을 구비하고, 상기 CAN통신을 통해 입력되는 조향각의 속도, 상기 차속 및 상기 조향토크와 상기 댐핑전류맵(442)을 이용하여 조향휠의 좌측 조향방향에 대응한 좌측방향 댐핑전류를 산출하고, 상기 산출된 좌측방향 댐핑전류를 상기 좌측 및 우측의 하중에 대한 차이값에 비례하고 상기 조향토크에 반비례하며 상기 조향각의 속도에 비례하도록 조절하여 우측방향 댐핑전류를 산출하는 댐핑제어모듈(44)을 더 구비하고,
상기 구동모듈(48)은, 상기 좌측방향 모터전류 및 우측방향 모터전류와 상기 좌측방향 댐핑전류 및 우측방향 댐핑전류에 의해 생성된 구동전류를 이용하여 상기 구동모터부를 구동하는 것을 특징으로 하는 전동식 조향장치.The method of claim 1,
The control unit 40 includes a damping current map 442 for calculating a damping current for damping compensation of the driving motor unit 10, and the speed of the steering angle and the vehicle speed input through the CAN communication. And calculating a leftward damping current corresponding to a left steering direction of a steering wheel by using the steering torque and the damping current map 442, and calculating the calculated leftward damping current as a difference value of the left and right loads. And a damping control module 44 which is proportional to the steering torque and inversely proportional to the steering torque and is adjusted to be proportional to the speed of the steering angle to calculate a right damping current.
The driving module 48 drives the driving motor unit by using the driving current generated by the left motor current and the right motor current, the left damping current and the right damping current. Device. 제3항에 있어서,
상기 우측방향 댐핑전류는 수학식 '(상기 좌측 및 우측 하중에 대한 차이값÷상기 조향토크×상기 조향각의 속도×GAIN값) + 상기 좌측방향 댐핑전류'에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 전동식 조향장치.The method of claim 3,
The rightward damping current is an electric steering apparatus, which is calculated by a formula '(difference value for the left and right loads ÷ the steering torque x speed of the steering angle x GAIN value) + the leftward damping current'. . 제1항에 있어서,
상기 제어부(40)는 상기 구동모터부(10)의 복원제어를 위한 복원전류를 산출하기 위한 복원전류맵(462)을 구비하고, 상기 CAN통신을 통해 입력되는 조향각, 상기 차속과 상기 복원전류맵(462)을 이용하여 조향휠의 좌측 조향방향에 대응한 좌측방향 복원전류를 산출하고, 상기 산출된 좌측방향 복원전류를 상기 좌측 및 우측의 하중에 대한 차이값에 비례하고 상기 차속에 반비례하도록 조절하여 우측방향 복원전류를 산출하는 복원제어모듈(46)을 더 구비하고,
상기 구동모듈(48)은, 상기 좌측방향 모터전류 및 우측방향 모터전류와 상기 좌측방향 복원전류 및 우측방향 복원전류에 의해 생성된 구동전류를 이용하여 상기 구동모터부(10)를 구동하는 것을 특징으로 하는 전동식 조향장치.The method of claim 1,
The control unit 40 includes a restoring current map 462 for calculating a restoring current for restoring control of the driving motor unit 10, and includes a steering angle input through the CAN communication, the vehicle speed, and the restoring current map. 462 to calculate a leftward restoring current corresponding to a left steering direction of a steering wheel, and adjust the calculated leftward restoring current to be proportional to the difference between the left and right loads and inversely proportional to the vehicle speed. And a restoration control module 46 for calculating a restoration current in the right direction.
The driving module 48 drives the driving motor unit 10 by using the left-side motor current and the right-side motor current and the drive current generated by the left-side restoration current and the right-side restoration current. Electric steering system. 제5항에 있어서,
상기 우측방향 복원전류는 수학식 '(상기 좌측 및 우측 하중에 대한 차이값÷상기 차속×GAIN값) + 상기 좌측방향 복원전류'에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 전동식 조향장치.The method of claim 5,
The right direction restoring current is an electric steering apparatus, characterized in that calculated by the formula ((difference value for the left and right load ÷ the vehicle speed × GAIN value) + the left direction restoring current '). 제1항에 있어서,
차량의 조수석의 승객 유무를 감지하기 위한 조수석 승객유무 하중센서(30)를 더 포함하고,
상기 제어부(40)의 차속별 가변제어모듈(42)은 상기 좌우하중센서(20)가 동작하지 않는 경우, 상기 조수석 승객유무 하중센서(30)로부터 입력된 조수석 하중값을 확인하고, 상기 차속 및 조향토크와 상기 기본전류맵(422)을 이용하여 조향휠의 좌측 조향방향에 대응한 좌측방향 모터전류를 산출하고, 상기 산출된 좌측방향 모터전류를 사전에 정해진 차량구조상의 좌우 하중 차이값과 상기 조수석 하중값의 합에 비례하고 상기 조향토크에 반비례하도록 조절하여 우측방향 모터전류를 산출하는 것을 특징으로 하는 전동식 조향장치.The method of claim 1,
Further comprising a passenger seat passenger presence load sensor 30 for detecting the passenger presence of the passenger seat of the vehicle,
The variable speed control module 42 for each vehicle speed of the controller 40 checks a passenger seat load value input from the passenger seat passenger presence load sensor 30 when the left and right load sensors 20 do not operate. The steering torque and the basic current map 422 are used to calculate a leftward motor current corresponding to the left steering direction of the steering wheel, and the calculated leftward motor current is calculated from the left and right load difference values in a predetermined vehicle structure. An electric steering apparatus which calculates a motor current in the right direction by adjusting it in proportion to the sum of the passenger seat load values and inversely proportional to the steering torque. 제7항에 있어서,
상기 제어부(40)의 차속별 가변제어모듈(42)은 상기 조수석 승객유무 하중센서(30)가 동작하지 않는 경우, 상기 차속 및 조향토크와 상기 기본전류맵(422)을 이용하여 조향휠의 좌측 조향방향에 대응한 좌측방향 모터전류를 산출하고, 상기 차속 및 조향토크와 상기 기본전류맵(422)을 이용하여 조향휠의 우측 조향방향에 대응한 우측방향 모터전류를 산출하고 이 산출된 우측방향 모터전류를 사전에 정해진 차량구조상 좌우하중 차이값에 비례하고 상기 조향토크에 반비례하도록 조절하는 것을 특징으로 하는 전동식 조향장치.The method of claim 7, wherein
The variable speed control module 42 for each vehicle speed of the controller 40 is configured to use the vehicle speed and steering torque and the basic current map 422 to the left of the steering wheel when the passenger seat passenger presence load sensor 30 does not operate. Calculate the left-side motor current corresponding to the steering direction, calculate the right-side motor current corresponding to the right steering direction of the steering wheel by using the vehicle speed and steering torque and the basic current map 422, and calculate the calculated right direction And controlling the motor current to be inversely proportional to the left and right load difference values in a predetermined vehicle structure and inversely proportional to the steering torque. 제1항에 있어서,
상기 좌측 및 우측 하중에 대한 차이값은, 차량의 구조에 따른 조향력의 조절을 위해 차량의 구조에 대응하여 설정된 가중치에 의해 변경되는 것을 특징으로 하는 전동식 조향장치.The method of claim 1,
The difference value for the left and right load, the electric steering apparatus characterized in that it is changed by a weight set corresponding to the structure of the vehicle for adjusting the steering force according to the structure of the vehicle. 전동식 조향장치의 제어방법에 있어서,
차량의 좌측 및 우측의 하중을 각각 감지하기 위한 좌우하중센서(20)의 동작여부를 확인하는 단계(S810);
차속 별로 구동모터부(10)를 제어하는 모터전류를 산출하기 위한 기본전류맵(422)과 CAN통신을 통해 입력되는 차속 및 조향토크를 이용하여 조향휠의 좌측 조향방향에 대응한 좌측방향 모터전류를 산출하고, 상기 산출된 좌측방향 모터전류를 상기 좌측 및 우측의 하중에 대한 차이값에 비례하고 상기 조향토크에 반비례하도록 조절하여 우측방향 모터전류를 산출하는 차속별 가변제어단계(S815,S825,S830,S840); 및
상기 좌측방향 모터전류와 상기 우측방향 모터전류에 의해 생성된 구동전류를 이용하여 상기 구동모터부(10)를 구동하는 구동단계(S850);를 포함하되,
상기 우측방향 모터전류는 수학식 '(상기 좌측 및 우측 하중에 대한 차이값÷상기 조향토크×GAIN값) + 상기 좌측방향 모터전류'에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 전동식 조향장치의 제어방법.In the control method of the electric steering apparatus,
Checking whether the left and right load sensors 20 for detecting the loads of the left and right sides of the vehicle are respectively operated (S810);
Left motor current corresponding to the left steering direction of the steering wheel using the basic current map 422 for calculating the motor current controlling the driving motor unit 10 for each vehicle speed and the vehicle speed and steering torque input through CAN communication. And varying the speed of the calculated left direction motor current in proportion to the difference between the loads of the left and right sides and inversely proportional to the steering torque to calculate the right direction motor current (S815, S825, S830, S840); And
And a driving step (S850) of driving the driving motor unit 10 by using the driving current generated by the leftward motor current and the rightward motor current.
The right direction motor current is controlled by an equation '(difference value for the left and right loads ÷ the steering torque x GAIN value) + the left direction motor current'.
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