KR101557967B1 - Ｍｄｐｓ 마찰 보상 로직 및 이를 이용한 마찰 보상 방법 - Google Patents

Ｍｄｐｓ 마찰 보상 로직 및 이를 이용한 마찰 보상 방법 Download PDF

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Abstract

MDPS 마찰 보상 로직 및 이를 이용한 마찰 보상 방법에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 MDPS 마찰 보상 로직은 컬럼토크로부터 입력받은 컬럼토크 신호에 대해 한정된 범위의 신호만을 추출하는 신호처리부와 상기 신호처리부에서 추출된 컬럼토크 신호를 적분하여 마찰 보상 부호를 결정하고, 상기 적분된 값을 설정값으로 제한하는 마찰 보상 부호 산출부 및 상기 마찰 보상 부호 산출부를 통해 산출된 값에, 마찰 보상량을 반영하여 마찰 보상 토크를 산출하는 마찰 보상 토크 산출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

ＭＤＰＳ 마찰 보상 로직 및 이를 이용한 마찰 보상 방법{FRICTION COMPENSATION LOGIC OF MOTOR DRIVEN POWER STEERING AND METHOD THEREOF}
본 발명은 MDPS 마찰 보상 로직 및 이를 이용한 마찰 보상 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 MDPS 구동시 마찰에 의해 고착된 구간을 분리하여 마찰 보상 토크를 산출하고 이를 MDPS 모터 제어시 반영되도록 하는 MDPS 마찰 보상 로직 및 이를 이용한 마찰 보상 방법에 관한 것이다.
일반적으로 전동식 파워 스티어링(Motor Driven Power Steering, '이하 MDPS')시스템은 통상적으로 파워 펌프의 구동으로 오일이 순환되어 파워핸들을 작동시켜 주는 원리가 아닌 조향 휠 축 하단부에 보조 조향력을 발생시키기 위한 조향 모터가 따로 설치되어 차량에 시동을 걸면 조향 모터가 작동하여 파워핸들을 작동시키는 시스템이다.
이러한 MDPS 시스템은 원활한 작동을 위하여 도 1에서와 같이 모터 토크 명령 산출시 토크 제어루프와 댐핑토크 능동복원 토크 및 마찰 보상 토크를 가/감산 반영하여 산출하는데, 마찰 보상 토크를 가산하는 이유는 다음과 같다.
일반적으로 MDPS 시스템은 각 조향 부품들이 구동할 때 발생되는 마찰(friction)에 의해서 조향 모터가 필요한 만큼의 보조 조향력을 발생시키지 못하게 되면, 조향 모터에 의한 파워 핸들 구동이 용이하지 않아 조향감이나 초기 빌드업(build-up)감이 좋지 않게 되고 이로인해 운전자는 조향 이질감을 느끼게 된다.
또한, 마찰에 의한 온센터(On-center) 컬럼 토크가 과다함에 따라 토크 변동량이 과다해지고 이로인해 인위적인 빌드업감이 존재하는 문제점이 있다.
따라서, MDPS 시스템의 마찰을 저감하기 위한 MDPS 마찰 보상 로직의 개발이 시급한 실정이다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0053300호(2012. 05. 25. 공개, 발명의 명칭 : 차량 MDPS 제어장치 및 방법)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 MDPS 구동시 마찰에 의해 고착된 구간을 분리하여 마찰 보상 토크를 산출하고 이를 MDPS 모터 제어시 반영되도록 하는 MDPS 마찰 보상 로직 및 이를 이용한 마찰 보상 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 마찰 보상 토크를 산출할 때 저주파 성분이 제거된 화이트 노이즈신호를 생성하여 반영함으로써 마찰 저감의 효과를 증대시킬 수 있는 MDPS 마찰 보상 로직 및 이를 이용한 마찰 보상 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 MDPS 마찰 보상 로직은, 컬럼토크로부터 입력받은 컬럼토크 신호에 대해 한정된 범위의 신호만을 추출하는 신호처리부; 상기 신호처리부에서 추출된 컬럼토크 신호를 적분하여 마찰 보상 부호를 결정하고, 상기 적분된 값을 설정값으로 제한하는 마찰 보상 부호 산출부; 및 상기 마찰 보상 부호 산출부를 통해 산출된 값에, 마찰 보상량을 반영하여 마찰 보상 토크를 산출하는 마찰 보상 토크 산출부;를 포함하되, 상기 신호처리부는 상기 한정된 범위로 MDPS 구동시 마찰에 의해 고착된 구간의 신호만을 추출하는 것을 특징으로 한다.
삭제
본 발명에서, 상기 신호처리부는 밴드패스필터(BPF)를 통해 추출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 마찰 보상 토크 산출부는 모터 속도가 설정속도 이상인 경우, 상기 마찰 보상 부호 산출부를 통해 결정된 상기 마찰 보상 부호에, 기설정된 마찰 보상량 게인을 반영하여 상기 마찰 보상 토크를 산출하고, 상기 모터 속도가 설정속도 미만인 경우, 상기 마찰 보상 부호 산출부를 통해 산출된 값에, 상기 적분된 값에 따른 마찰 보상량 게인을 곱하여 상기 마찰 보상 토크를 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 랜덤 노이즈신호를 생성하여 저주파 성분 노이즈를 제거하는 하이패스필터(HPF)에 통과시키는 노이즈신호 처리부; 상기 하이패스필터를 통과한 고주파 노이즈신호에 설정값을 더해 크기를 만들고, 노이즈신호의 부호를 결정하는 노이즈신호 부호결정부; 및 상기 노이즈신호 부호결정부를 통해 부호가 결정된 노이즈신호에 디더링 게인을 곱하여 산출된 값을, 상기 마찰 보상 토크 산출부에서 상기 마찰 보상 토크 산출시 반영하는 노이즈신호 반영부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 노이즈신호 부호결정부는 상기 마찰 보상 부호 산출부를 통해 결정된 상기 마찰 보상 부호를 곱하여 상기 노이즈신호의 부호를 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 MDPS 마찰 보상 로직을 이용한 마찰 보상 방법은, 컬럼토크로부터 입력받은 컬럼토크 신호에 대해 한정된 범위의 신호만을 추출하는 제 1단계; 상기 추출된 컬럼토크 신호를 적분하여 마찰 보상 부호를 결정하고, 상기 적분된 값을 설정값으로 제한하는 제 2단계; 및 상기 제2 단계에서 산출된 값에, 마찰 보상량을 반영하여 마찰 보상 토크를 산출하는 제 3단계;를 포함하되, 상기 제 1단계는 상기 한정된 범위로 MDPS 구동시 마찰에 의해 고착된 구간의 신호만을 추출하는 것을 특징으로 한다.
삭제
본 발명에서, 상기 제 1단계는 밴드패스필터(BPF)를 통해 추출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 제 3단계는 모터 속도가 설정속도 이상인 경우, 상기 제 2단계를 통해 결정된 상기 마찰 보상 부호에, 기설정된 마찰 보상량 게인을 반영하여 상기 마찰 보상 토크를 산출하고, 상기 모터 속도가 설정속도 미만인 경우, 상기 제 2단계를 통해 통해 산출된 값에, 상기 적분된 값에 따른 마찰 보상량 게인을 곱하여 상기 마찰 보상 토크를 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 랜덤 노이즈신호를 생성하여 저주파 성분 노이즈를 제거하는 하이패스필터(HPF)에 통과시키는 제 4단계; 상기 하이패스필터를 통과한 고주파 노이즈신호에 설정값을 더해 크기를 만들고, 노이즈신호의 부호를 결정하는 제 5단계; 및 상기 부호가 결정된 노이즈신호에 디더링 게인을 곱한 값을 상기 제 3단계에서 상기 마찰 보상 토크 산출시 반영하는 제 6단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 제 5단계는 상기 마찰 보상 부호 산출부를 통해 결정된 상기 마찰 보상 부호를 곱하여 상기 노이즈신호의 부호를 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 MDPS 마찰 보상 로직 및 이를 이용한 마찰 보상 방법은 MDPS 구동시 마찰에 의해 고착된 구간을 분리하여 해당 구간에 대한 마찰 보상 토크를 산출하고 이를 MDPS 모터 제어시 반영되도록 함으로써, 온센터(On-center) 컬럼 토크를 감소시켜 컬럼 토크 변동량을 감소시킴으로써 조향감을 향상시킬 수 있고, 토크가 크게 걸리는 빌드업 구간에서의 이질감을 저감시킬 수 있으며, 차량복원성이 개선되어 전반적으로 조향감을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 마찰 보상 토크를 산출할 때 저주파 성분이 제거된 화이트 노이즈신호를 생성하여 반영함으로써 마찰 저감의 효과를 더욱 증대시킬 수 있다.
도 1은 MDPS 모터 토크 명령값 산출시 반영되는 값들을 도시한 참고도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 MDPS 마찰 보상 로직을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 MDPS 마찰 보상 로직의 적용 유무에 따른 효과를 입증하기 위한 성능 평가 결과를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 MDPS 마찰 보상 로직의 적용 유무를 비교하기 위한 시뮬레이션 결과를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 MDPS 마찰 보상 로직을 이용한 마찰 보상 방법의 동작 흐름을 도시한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 MDPS 마찰 보상 로직을 이용한 마찰 보상 방법에서 노이즈신호가 반영되는 단계를 도시한 순서도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 MDPS 마찰 보상 로직 및 이를 이용한 마찰 보상 방법을 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 MDPS 마찰 보상 로직을 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 MDPS 마찰 보상 로직의 적용 유무에 따른 효과를 입증하기 위한 성능 평가 결과를 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 MDPS 마찰 보상 로직의 적용 유무를 비교하기 위한 시뮬레이션 결과를 도시한 도면이다.
전동식 파워 스티어링(MDPS) 시스템에서 발생되는 마찰을 보상하기 위한 마찰 보상 토크를 산출하는 로직은 다음과 같다.
도 2에서와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 MDPS 마찰 보상 로직은, 신호처리부(10), 마찰 보상 부호 산출부(20), 마찰 보상 토크 산출부(30), 노이즈신호 처리부(40), 노이즈신호 부호결정부(50) 및 노이즈신호 반영부(60)를 포함한다.
신호처리부(10)는 컬럼토크로부터 입력받은 컬럼토크 신호를 한정된 범위의 주파수 대역만 통과시키는 밴드패스필터(BPF)에 통과시킨다.
즉, 도 2에서와 같이 컬럼토크로부터 입력받은 컬럼토크 신호 중에서 마찰에 의해서 시스템이 고착된 구간(f1 ~ f2)을 분리하여 밴드패스필터(BPF)에 통과시켜 컬럼토크 신호를 추출한다.
마찰 보상 부호 산출부(20)는 신호처리부(10)에서 밴드패스필터를 통과한 컬럼토크 신호를 적분하여 마찰 보상 부호를 결정하고, 적분된 값을 설정값(예를들면 1)으로 제한한다.
즉, 밴드패스필터를 통과한 컬럼토크 신호를 적분하여 마찰 보상 방향을 결정한다.
마찰 보상 토크 산출부(30)는 마찰 보상 부호 산출부(20)를 통해 산출된 값에, 마찰 보상량을 반영하여 마찰 보상 토크를 산출한다.
이때, 마찰 보상 토크 산출부(30)는 입력되는 모터 속도가 설정속도 이상인 경우(예를들면 1000RPM 이상), 마찰 보상 부호 산출부(20)를 통해 결정된 마찰 보상 부호에, 기설정된 마찰 보상량 게인(K3, 예를들면 1)을 반영하여 마찰 보상 토크를 산출한다.
여기서, 모터 속도가 설정속도 이상인 경우 기설정된 마찰 보상량 게인(K3)을 반영하는 이유는, 차속이 고속인 경우 마찰 보상량 게인 산출을 위한 시간을 제거하여 마찰 보상을 빠르게 하기 위함이다.
또한, 모터 속도가 설정속도 미만인 경우(예를들면 1000RPM 미만), 마찰 보상 부호 산출부(20)를 통해 산출된 값에 따른 마찰 보상량 게인(K2)을 곱하여 마찰 보상 토크를 산출한다.
노이즈신호 처리부(40)는 랜덤 함수를 통해 노이즈신호를 생성하여 저주파 성분 노이즈를 제거하는 하이패스필터(HPF)에 통과시킨다.
이때, 노이즈신호 처리부(40)는 화이트 노이즈신호를 랜덤으로 생성하여 하이패스필터에 통과시켜 저주파 성분 노이즈를 제거함으로써 운전자가 노이즈를 인식하지 못하도록 한다.
노이즈신호 부호결정부(50)는 하이패스필터를 통과한 고주파 노이즈신호에 설정값(예를들면 1)을 더하여 크기를 만들어주고, 마찰 보상 부호 산출부(20)를 통해 결정된 마찰 보상 부호를 곱하여 노이즈신호의 부호를 결정한다.
즉, 고주파 노이즈신호에 1을 더하고, 밴드패스필터를 통과한 컬럼토크 신호를 적분하여 결정된 마찰 보상 방향을 반영하여 마찰 보상 토크를 인가할 방향을 결정한다.
노이즈신호 반영부(60)는 노이즈신호 부호결정부(50)를 통해 부호가 결정된 노이즈신호에 디더링(dithering) 게인(K1)을 곱하여 산출된 값을, 마찰 보상 토크 산출부(30)에서 마찰 보상 토크 산출시 반영한다.
즉, 마찰 보상 토크를 산출할 때 저주파 성분이 제거된 화이트 노이즈신호를 생성하여 반영함으로써 마찰 저감의 효과를 더욱 증대시킬 수 있다.
이는 도 3의 A부분을 참고하면 알 수 있듯이, 조향각이 0도 일때 마찰 보상 토크가 적용되었을 때의 초기 컬럼토크(B1)가, 마찰 보상 토크가 적용되지 않았을 때의 초기 컬럼토크(B2)보다 저감되어 있는 것을 확인 할 수 있다.
또한, 도 4의 시뮬레이션 결과에서와 같이, 마찰 보상 토크가 적용되지 않았을 때의 초기 컬럼토크(C3), 마찰 보상 토크가 0.5Nm로 적용되었을 때의 초기 컬럼토크(C2), 마찰 보상 토크가 1Nm로 적용되었을 때의 초기 컬럼토크(C1)순으로 마찰 보상 토크가 적용됨에 따라 초기 컬럼토크가 저감되어 컬럼 토크 변동량이 감소되는 것을 확인 할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 MDPS 마찰 보상 로직은 MDPS 구동시 마찰에 의해 고착된 구간을 분리하여 해당 구간에 대한 마찰 보상 토크를 산출하고 이를 MDPS 모터 제어시 반영되도록 함으로써, 온센터(On-center) 컬럼 토크를 감소시켜 컬럼 토크 변동량을 감소시킴으로써 조향감을 향상시킬 수 있고, 토크가 크게 걸리는 빌드업 구간에서의 이질감을 저감시킬 수 있으며, 차량복원성이 개선되어 전반적으로 조향감을 향상시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 MDPS 마찰 보상 로직을 이용한 마찰 보상 방법의 동작 흐름을 도시한 순서도로써, 이를 참조하여 본 발명의 구체적인 동작을 설명한다.
전동식 파워 스티어링(MDPS) 시스템에서 발생되는 마찰을 보상하기 위한 마찰 보상 토크를 산출하는 방법은 먼저, 컬럼토크로부터 입력받은 컬럼토크 신호를 한정된 범위의 주파수 대역만 통과시키는 밴드패스필터(BPF)에 통과시킨다(S10).
그 다음, 밴드패스필터를 통과한 컬럼토크 신호를 적분하여 마찰 보상 부호를 결정한다(S20).
즉, 밴드패스필터를 통과한 컬럼토크 신호를 적분하여 마찰 보상 방향을 결정한다.
그리고, S20 단계에서 적분된 값을 설정값(예를들면 1)으로 제한한다(S30).
그 다음 S30 단계에서 산출된 값에, 모터 속도에 따른 마찰 보상량을 반영하여 마찰 보상 토크를 산출한다(S40).
이때, 입력되는 모터 속도가 설정속도 이상인 경우(예를들면 1000RPM 이상), S20 단계를 통해 결정된 마찰 보상 부호에, 반응성 빠른 마찰 보상을 위해서 기설정된 마찰 보상량 게인(K3, 예를들면 1)을 반영하여 마찰 보상 토크를 산출한다.
여기서, 모터 속도가 설정속도 이상인 경우 기설정된 마찰 보상량 게인(K3)을 반영하는 이유는, 차속이 고속인 경우 마찰 보상량 게인 산출을 위한 시간을 제거하여 마찰 보상을 빠르게 하기 위함이다.
또한, 모터 속도가 설정속도 미만인 경우(예를들면 1000RPM 미만), S30 단계를 통해 산출된 값에, 적분된 값에 따른 마찰 보상량 게인(K2)을 곱하여 마찰 보상 토크를 산출한다.
이와 같은 동작 순서에 의해 산출되는 마찰 보상 토크를 통해서도 마찰 저감에 효과가 있지만 다음과 같이 마찰 보상 토크에 노이즈 신호를 추가하여 마찰 저감 효과를 증대시킬 수도 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 MDPS 마찰 보상 로직을 이용한 마찰 보상 방법에서 노이즈신호가 반영되는 단계를 도시한 순서도이다.
먼저, 랜덤 노이즈신호를 생성하여(S41), 저주파 성분 노이즈를 제거하는 하이패스필터(HPF)에 통과시킨다(S42).
이때, 노이즈신호 처리부(40)는 화이트 노이즈신호를 랜덤으로 생성하여 하이패스필터에 통과시켜 저주파 성분 노이즈를 제거함으로써 운전자가 노이즈를 인식하지 못하도록 한다.
그 다음, 하이패스필터를 통과한 고주파 노이즈신호에 설정값(예를들면 1)을 더하고, S20 단계를 통해 결정된 마찰 보상 부호를 반영하여 노이즈신호의 부호를 결정한다(S43).
그 다음, S43단계를 통해 부호가 결정된 노이즈신호에 디더링(dithering) 게인(K1)을 곱한 값을, S40 단계에서 산출되는 마찰 보상 토크에 반영한다.
즉, 마찰 보상 토크를 산출할 때 저주파 성분이 제거된 화이트 노이즈신호를 생성하여 반영함으로써 마찰 저감의 효과를 더욱 증대시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 MDPS 마찰 보상 로직을 이용한 마찰 보상 방법은 MDPS 구동시 마찰에 의해 고착된 구간을 분리하여 해당 구간에 대한 마찰 보상 토크를 산출하고 이를 MDPS 모터 제어시 반영되도록 함으로써, 온센터(On-center) 컬럼 토크를 감소시켜 컬럼 토크 변동량을 감소시킴으로써 조향감을 향상시킬 수 있고, 토크가 크게 걸리는 빌드업 구간에서의 이질감을 저감시킬 수 있으며, 차량복원성이 개선되어 전반적으로 조향감을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 신호처리부 20 : 마찰 보상 부호 산출부
30 : 마찰 보상 토크 산출부 40 : 노이즈신호 처리부
50 : 노이즈신호 부호결정부 60 : 노이즈신호 반영부

Claims (12)

  1. 컬럼토크로부터 입력받은 컬럼토크 신호에 대해 한정된 범위의 신호만을 추출하는 신호처리부;
    상기 신호처리부에서 추출된 컬럼토크 신호를 적분하여 마찰 보상 부호를 결정하고, 상기 적분된 값을 설정값으로 제한하는 마찰 보상 부호 산출부; 및
    상기 마찰 보상 부호 산출부를 통해 산출된 값에, 마찰 보상량을 반영하여 마찰 보상 토크를 산출하는 마찰 보상 토크 산출부;를 포함하되,
    상기 신호처리부는 상기 한정된 범위로 MDPS 구동시 마찰에 의해 고착된 구간의 신호만을 추출하는 것을 특징으로 하는 MDPS 마찰 보상 로직.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 신호처리부는
    밴드패스필터(BPF)를 통해 추출하는 것을 특징으로 하는 MDPS 마찰 보상 로직.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 마찰 보상 토크 산출부는
    모터 속도가 설정속도 이상인 경우, 상기 마찰 보상 부호 산출부를 통해 결정된 상기 마찰 보상 부호에, 기설정된 마찰 보상량 게인을 반영하여 상기 마찰 보상 토크를 산출하고,
    상기 모터 속도가 설정속도 미만인 경우, 상기 마찰 보상 부호 산출부를 통해 산출된 값에, 상기 적분된 값에 따른 마찰 보상량 게인을 곱하여 상기 마찰 보상 토크를 산출하는 것을 특징으로 하는 MDPS 마찰 보상 로직.
  5. 제 1항에 있어서,
    랜덤 노이즈신호를 생성하여 저주파 성분 노이즈를 제거하는 하이패스필터(HPF)에 통과시키는 노이즈신호 처리부;
    상기 하이패스필터를 통과한 고주파 노이즈신호에 설정값을 더해 크기를 만들고, 노이즈신호의 부호를 결정하는 노이즈신호 부호결정부; 및
    상기 노이즈신호 부호결정부를 통해 부호가 결정된 노이즈신호에 디더링 게인을 곱하여 산출된 값을, 상기 마찰 보상 토크 산출부에서 상기 마찰 보상 토크 산출시 반영하는 노이즈신호 반영부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 MDPS 마찰 보상 로직.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 노이즈신호 부호결정부는
    상기 마찰 보상 부호 산출부를 통해 결정된 상기 마찰 보상 부호를 곱하여 상기 노이즈신호의 부호를 결정하는 것을 특징으로 하는 MDPS 마찰 보상 로직.
  7. 컬럼토크로부터 입력받은 컬럼토크 신호에 대해 한정된 범위의 신호만을 추출하는 제 1단계;
    상기 추출된 컬럼토크 신호를 적분하여 마찰 보상 부호를 결정하고, 상기 적분된 값을 설정값으로 제한하는 제 2단계; 및
    상기 제2 단계에서 산출된 값에, 마찰 보상량을 반영하여 마찰 보상 토크를 산출하는 제 3단계;를 포함하되,
    상기 제 1단계는 상기 한정된 범위로 MDPS 구동시 마찰에 의해 고착된 구간의 신호만을 추출하는 것을 특징으로 하는 MDPS 마찰 보상 로직을 이용한 마찰 보상 방법.
  8. 삭제
  9. 제 7항에 있어서, 상기 제 1단계는
    밴드패스필터(BPF)를 통해 추출하는 것을 특징으로 하는 MDPS 마찰 보상 로직을 이용한 마찰 보상 방법.
  10. 제 7항에 있어서, 상기 제 3단계는
    모터 속도가 설정속도 이상인 경우, 상기 제 2단계를 통해 결정된 상기 마찰 보상 부호에, 기설정된 마찰 보상량 게인을 반영하여 상기 마찰 보상 토크를 산출하고,
    상기 모터 속도가 설정속도 미만인 경우, 상기 제 2단계를 통해 통해 산출된 값에, 상기 적분된 값에 따른 마찰 보상량 게인을 곱하여 상기 마찰 보상 토크를 산출하는 것을 특징으로 하는 MDPS 마찰 보상 로직을 이용한 마찰 보상 방법.
  11. 제 7항에 있어서,
    랜덤 노이즈신호를 생성하여 저주파 성분 노이즈를 제거하는 하이패스필터(HPF)에 통과시키는 제 4단계;
    상기 하이패스필터를 통과한 고주파 노이즈신호에 설정값을 더해 크기를 만들고, 노이즈신호의 부호를 결정하는 제 5단계; 및
    상기 부호가 결정된 노이즈신호에 디더링 게인을 곱한 값을 상기 제 3단계에서 상기 마찰 보상 토크 산출시 반영하는 제 6단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 MDPS 마찰 보상 로직을 이용한 마찰 보상 방법.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 제 5단계는
    상기 마찰 보상 부호 산출부를 통해 결정된 상기 마찰 보상 부호를 곱하여 상기 노이즈신호의 부호를 결정하는 것을 특징으로 하는 MDPS 마찰 보상 로직을 이용한 마찰 보상 방법.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6177705B2 (ja) * 2014-02-21 2017-08-09 三菱重工業株式会社 機械装置の制御装置及び摩擦補償用のゲイン決定方法
US9896124B2 (en) * 2014-05-30 2018-02-20 Mitsubishi Electric Corporation Steering control apparatus
KR102172576B1 (ko) * 2014-09-02 2020-11-02 현대모비스 주식회사 Ｍｄｐｓ 시스템의 프릭션 보상 제어 장치 및 방법
CN105292246B (zh) * 2015-12-07 2018-01-02 长春工业大学 汽车电动助力转向摩擦补偿控制方法
KR20180019820A (ko) * 2016-08-17 2018-02-27 현대자동차주식회사 전동식 조향 시스템의 제어 장치 및 제어 방법
GB201717135D0 (en) * 2017-10-18 2017-12-06 Trw Ltd Electrical power assisted steering system
KR102533963B1 (ko) * 2018-07-26 2023-05-18 현대모비스 주식회사 전동식 조향 장치 및 그 제어 방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000168600A (ja) 1998-12-01 2000-06-20 Mitsubishi Electric Corp 電動式パワーステアリング制御装置
JP2006335228A (ja) * 2005-06-02 2006-12-14 Mitsubishi Electric Corp 電動パワーステアリング制御装置
JP2010132150A (ja) 2008-12-04 2010-06-17 Mitsubishi Electric Corp 電動パワーステアリング制御装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4660883B2 (ja) * 2000-05-24 2011-03-30 日本精工株式会社 電動パワーステアリング装置の制御装置
JP3777961B2 (ja) * 2000-09-11 2006-05-24 日本精工株式会社 電動パワーステアリング装置の制御装置
US6570352B2 (en) * 2000-11-17 2003-05-27 Nsk Ltd. Control unit for electric power steering apparatus
EP1357007B1 (en) * 2002-04-23 2006-05-17 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Wheel grip factor estimation apparatus
JP4213994B2 (ja) * 2003-05-28 2009-01-28 株式会社豊田中央研究所 タイヤグリップ度推定装置及び方法、走行状態制御方法
DE102004021951A1 (de) * 2004-05-04 2005-12-01 Volkswagen Ag Verfahren zur Kompensation der Reibung in einer elektromagnetischen Lenkung
JP4617716B2 (ja) * 2004-05-11 2011-01-26 株式会社ジェイテクト 電動パワーステアリング装置
DE102004048107B4 (de) * 2004-10-02 2007-09-20 Zf Lenksysteme Gmbh Positionsabhängige Reibungskompensation für Lenksysteme
WO2006057317A1 (ja) * 2004-11-24 2006-06-01 Nsk Ltd. 無結線式モータ、その駆動制御装置及び無結線式モータの駆動制御装置を使用した電動パワーステアリング装置
US20090055049A1 (en) * 2005-02-24 2009-02-26 Nsk Ltd. Control apparatus of electric power steering apparatus
JP5003228B2 (ja) * 2007-03-23 2012-08-15 トヨタ自動車株式会社 電動パワーステアリング装置
JP5257445B2 (ja) * 2009-01-28 2013-08-07 日本精工株式会社 電動パワーステアリング装置
KR20110114891A (ko) * 2010-04-14 2011-10-20 현대모비스 주식회사 전동식 파워 스티어링 시스템의 마찰력 산출 로직 및 그를 이용한 마찰 보상 방법
KR20120053300A (ko) 2010-11-17 2012-05-25 현대자동차주식회사 차량의 ｍｄｐｓ 제어장치 및 방법
JP5429142B2 (ja) * 2010-11-18 2014-02-26 日本精工株式会社 電動パワーステアリング装置
EP2489577B1 (en) * 2011-02-16 2017-12-13 Steering Solutions IP Holding Corporation Electric power steering control methods and systems using hysteresis compensation
KR101389926B1 (ko) 2012-05-11 2014-04-29 시남근 스탠드형 보행장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000168600A (ja) 1998-12-01 2000-06-20 Mitsubishi Electric Corp 電動式パワーステアリング制御装置
JP2006335228A (ja) * 2005-06-02 2006-12-14 Mitsubishi Electric Corp 電動パワーステアリング制御装置
JP2010132150A (ja) 2008-12-04 2010-06-17 Mitsubishi Electric Corp 電動パワーステアリング制御装置

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