KR102124521B1 - Electronic control unit and method for estimating column torque - Google Patents

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Abstract

본 발명은 컬럼 토크를 추정하는 전자 제어 장치 및 컬럼 토크 추정 방법에 관한 것이다.
본 발명은 컬럼 토크를 검출하는 토크 센서의 고장시에 컬럼 토크 추정기를 이용하여 컬럼 토크를 추정하고, 토크 센서에서 검출한 컬럼 토크 검출값을 컬럼 토크 추정기에서 추정한 컬럼 토크 추정값으로 대체하는 전자 제어 장치 및 컬럼 토크 추정 방법을 제공한다.The present invention relates to an electronic control device for estimating column torque and a method for estimating column torque.
The present invention estimates the column torque using the column torque estimator in the event of a failure of the torque sensor that detects the column torque, and replaces the column torque detection value detected by the torque sensor with the column torque estimation value estimated by the column torque estimator. It provides a device and a method for estimating column torque.

Figure R1020140059017
Figure R1020140059017

Description

컬럼 토크를 추정하는 전자 제어 장치 및 컬럼 토크 추정 방법{ELECTRONIC CONTROL UNIT AND METHOD FOR ESTIMATING COLUMN TORQUE}ELECTRONIC CONTROL UNIT AND METHOD FOR ESTIMATING COLUMN TORQUE

본 발명은 컬럼 토크를 추정하는 전자 제어 장치 및 컬럼 토크 추정 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electronic control device for estimating column torque and a method for estimating column torque.

전동식 파워 스티어링 시스템(ELECTRIC POWER STEERING SYSTEM)에서 조향 제어의 기본은 토크 센서에서 검출한 컬럼 토크에 따라 보조 조향력을 발생하는 것이다.The basic of steering control in the ELECTRIC POWER STEERING SYSTEM is to generate auxiliary steering force according to the column torque detected by the torque sensor.

위와 같이 토크 센서는 전동식 파워 스티어링 시스템에서 매우 중요한 구성 요소 중 하나로써, 토크 센서가 고장날 경우에는 전동식 파워 스티어링 시스템에서 운전자의 조향 의지와 무관한 비정상적인 보조 조향력을 발생하여 운전자가 위험한 상황에 처할 수 있다.As described above, the torque sensor is one of the very important components in the electric power steering system. When the torque sensor fails, the electric power steering system generates an abnormal auxiliary steering force irrespective of the driver's willingness to steer. .

종래의 전동식 파워 스티어링 시스템은 토크 센서의 고장을 대비하기 위해 여분의 토크 센서를 추가하거나 조향각 신호를 활용하여 조향각을 기반으로 하는 폐일 세이프 제어를 실시하였다.In the conventional electric power steering system, in order to prepare for a failure of the torque sensor, an extra torque sensor is added or a closed-angle safe control based on the steering angle is performed using a steering angle signal.

여기서, 조향각을 기반으로 하는 폐일 세이프 제어 방식은 각(角)을 기반으로 하기 때문에 조향감이 좋지 않고 성능적으로도 한계가 있으며, 여분의 토크 센서를 추가하는 방식은 전동식 파워 스티어링 시스템의 제조 비용이 증가한다는 문제점이 있다.Here, since the closed-day safe control method based on the steering angle is based on the angle, the steering feeling is poor and performance is limited, and the method of adding an extra torque sensor is the manufacturing cost of the electric power steering system. There is a problem that this increases.

이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 컬럼 토크를 검출하는 토크 센서의 고장시에 컬럼 토크 추정기를 이용하여 컬럼 토크를 추정하고, 토크 센서에서 검출한 컬럼 토크 검출값을 컬럼 토크 추정기에서 추정한 컬럼 토크 추정값으로 대체하는 전자 제어 장치 및 컬럼 토크 추정 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.On this background, the object of the present invention is to estimate the column torque using a column torque estimator in the event of a failure of the torque sensor detecting column torque, and to estimate the column torque detection value detected by the torque sensor in the column torque estimator. It is an object of the present invention to provide an electronic control device and a column torque estimation method that replaces the torque estimation value.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 측면에서, 본 발명은, 토크 센서가 고장인 경우, 운전자 토크값, 모터 토크값 및 랙 추력값을 이용하여 조향각 추정값 및 피니언각 추정값을 포함한 상태 변수를 추정하는 상태 변수 추정부, 모터 위치 센서에서 검출한 모터 전기각을 이용하여 피니언각 검출값을 산출하는 피니언각 검출부, 상기 피니언각 검출값에서 상기 피니언각 추정값을 차감하여 피니언각 추정 오차를 산출하고, 상기 피니언각 추정 오차를 상기 상태 변수 추정부로 피드백하는 추정 오차 산출부 및 상기 조향각 추정값에서 상기 피니언각 추정값을 차감한 값에 토션바의 비틀림 강성을 곱하여 컬럼 토크 추정값을 산출하는 컬럼 토크 추정부를 포함하는 컬럼 토크 추정기; 및 상기 토크 센서가 정상인 경우에는 상기 토크 센서로부터 토크 센서 신호를 수신하여 컬럼 토크 검출값을 생성하고, 조향각 센서로부터 조향각 센서 신호를 수신하여 조향각 검출값을 생성하며, 상기 컬럼 토크 검출값 및 상기 조향각 검출값을 이용하여 조향 보조 제어 신호를 생성하고, 상기 토크 센서가 고장인 경우에는 상기 컬럼 토크 추정기에서 산출한 상기 컬럼 토크 추정값 및 상기 조향각 검출값을 이용하여 상기 조향 보조 제어 신호를 생성하는 조향 보조 제어부를 포함하는 컬럼 토크를 추정하는 전자 제어 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, in one aspect, the present invention, when the torque sensor is broken, using the driver torque value, the motor torque value and the rack thrust value to estimate the state variable including the steering angle estimate and pinion angle estimate State variable estimation unit, a pinion angle detection unit for calculating the pinion angle detection value using the motor electrical angle detected by the motor position sensor, the pinion angle estimation value is subtracted from the pinion angle detection value to calculate the pinion angle estimation error, A column including an estimation error calculator for feeding the pinion angle estimation error back to the state variable estimator and a column torque estimation unit for multiplying the torsional stiffness of the torsion bar by subtracting the pinion angle estimation value from the steering angle estimation value Torque estimator; And when the torque sensor is normal, receives a torque sensor signal from the torque sensor to generate a column torque detection value, and receives a steering angle sensor signal from a steering angle sensor to generate a steering angle detection value, and the column torque detection value and the steering angle. Steering assistance generating a steering assistance control signal using the detected value, and generating the steering assistance control signal using the column torque estimation value and the steering angle detection value calculated by the column torque estimator when the torque sensor fails. An electronic control device for estimating a column torque including a control unit is provided.

다른 측면에서, 본 발명은, 컬럼 토크 추정 장치에서 컬럼 토크를 추정하는 방법에 있어서, 토크 센서의 고장 여부를 판단하는 토크 센서 고장 여부 판단 단계; 상기 토크 센서 고장 여부 판단 단계에서 상기 토크 센서가 고장난 것으로 판단하면, 모터 위치 센서에서 검출한 모터 전기각을 이용하여 피니언각 검출값을 산출하는 피니언각 검출값 산출 단계; 댐핑 계수, 관성 및 질량을 포함하는 물성값을 이용하여 운전자 토크값, 모터 토크값 및 랙 추력값을 산출하는 입력 데이터 산출 단계; 상기 운전자 토크값, 상기 모터 토크값 및 상기 랙 추력값을 이용하여 조향각 추정값 및 피니언각 추정값을 포함한 상태 변수를 추정하되, 상기 피니언각 검출값에서 상기 피니언각 추정값을 차감한 피니언각 추정 오차가 일정 범위 내로 수렴하도록 상기 상태 변수를 추정하는 상태 변수 추정 단계; 및 상기 상태 변수 추정 단계에서 추정한 조향각 추정값에서 상기 피니언각 추정값을 차감한 값에 토션바의 비틀림 강성을 곱하여 컬럼 토크 추정값을 산출하는 컬럼 토크 추정 단계를 포함하는 컬럼 토크 추정 방법을 제공한다.In another aspect, the present invention, a method for estimating column torque in the column torque estimation apparatus, comprising: a torque sensor failure determination step of determining whether the torque sensor has failed; A pinion angle detection value calculating step of calculating a pinion angle detection value using the electric angle of the motor detected by the motor position sensor when it is determined that the torque sensor has failed in the determining whether the torque sensor has failed; An input data calculation step of calculating a driver torque value, a motor torque value, and a rack thrust value using property values including damping coefficient, inertia and mass; A state variable including a steering angle estimation value and a pinion angle estimation value is estimated by using the driver torque value, the motor torque value, and the rack thrust value, and a pinion angle estimation error obtained by subtracting the pinion angle estimation value from the pinion angle detection value is constant. A state variable estimation step of estimating the state variable to converge within a range; And a column torque estimation step of calculating a column torque estimation value by multiplying the torsional stiffness of the torsion bar by subtracting the pinion angle estimation value from the steering angle estimation value estimated in the state variable estimation step.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 토크 센서의 고장시, 컬럼 토크 추정기에서 상태 방정식을 통해 조향각 추정값 및 피니언각 추정값을 포함한 상태 변수를 추정하고, 이를 통해 컬럼 토크 추정값을 산출하여 토크 센서의 컬럼 토크 검출값을 대체하기 때문에 조향각을 기반으로 하는 폐일 세이프 제어 방식에 비해 조향 성능이 향상될 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, in the event of a torque sensor failure, the column torque estimator estimates the state variable including the steering angle estimation value and the pinion angle estimation value through the state equation, thereby calculating the column torque estimation value to calculate the column of the torque sensor Since it replaces the torque detection value, it has an effect that the steering performance can be improved compared to the closed-day safe control method based on the steering angle.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자 제어 장치의 구성을 간략하게 나타낸 블록 구성도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 컬럼 토크 추정기의 구성을 간략하게 나타낸 블록 구성도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전자 제어 장치에서 컬럼 토크를 추정하는 과정을 나타낸 순서도이다.1 is a block diagram schematically showing the configuration of an electronic control apparatus according to an embodiment of the present invention;
2 is a block diagram schematically showing the configuration of a column torque estimator according to an embodiment of the present invention;
3 is a flowchart illustrating a process of estimating column torque in an electronic control apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail through exemplary drawings. In describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only for distinguishing the component from other components, and the nature, order, or order of the component is not limited by the term. When a component is described as being "connected", "coupled" or "connected" to another component, that component may be directly connected to or connected to the other component, but another component between each component It should be understood that elements may be "connected", "coupled" or "connected".

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자 제어 장치의 구성을 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.1 is a block diagram schematically showing a configuration of an electronic control device according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 전자 제어 장치(100), 즉 전동식 파워 스티어링 시스템의 전자 제어 장치(100)는 조향 보조 제어부(110) 및 컬럼 토크 추정기(120)를 포함한다.The electronic control apparatus 100 according to an embodiment of the present invention, that is, the electronic control apparatus 100 of the electric power steering system includes a steering assistance control unit 110 and a column torque estimator 120.

조향 보조 제어부(110)는 토크 센서(10) 및 조향각 센서(20)를 포함하는 다수의 센서로부터 조향 제어에 필요한 정보를 수신하고, 수신한 정보를 고려한 모터 제어 전류를 생성하여 전동 모터(40)에 전달한다.The steering auxiliary control unit 110 receives information necessary for steering control from a plurality of sensors including the torque sensor 10 and the steering angle sensor 20, and generates an electric motor control current in consideration of the received information to generate the electric motor 40 To pass on.

본 발명에서 조향 보조 제어부(110)는 토크 센서(10)가 정상인 경우에는 토크 센서(10)로부터 컬럼 토크 검출값을 수신하고, 조향각 센서(20)로부터 조향각 검출값을 수신하며, 컬럼 토크 검출값 및 조향각 검출값을 이용하여 모터 제어 전류를 생성하고, 토크 센서(10)가 고장인 경우에는 후술할 컬럼 토크 추정기(120)에서 추정한 컬럼 토크 추정값과 조향각 센서(20)로부터 수신한 조향각 검출값을 이용하여 모터 제어 전류를 생성한다. 여기서, 조향 보조 제어부(110)는 토크 센서(10)의 고장 여부를 판단하기 위한 종래의 다양한 방법 중 어느 하나를 통해서 토크 센서(10)의 고장 여부를 판단할 수 있고, 토크 센서(10)가 고장인 경우에는 후술할 컬럼 토크 추정기(120)에 컬럼 토크의 추정을 요청할 수 있음은 물론이다.In the present invention, the steering auxiliary control unit 110 receives the column torque detection value from the torque sensor 10 when the torque sensor 10 is normal, the steering angle detection value from the steering angle sensor 20, and the column torque detection value And a steering angle detection value to generate a motor control current, and when the torque sensor 10 is broken, the column torque estimation value estimated by the column torque estimator 120 to be described later and the steering angle detection value received from the steering angle sensor 20 Use to generate the motor control current. Here, the steering assist control unit 110 may determine whether the torque sensor 10 has failed through any one of various conventional methods for determining whether the torque sensor 10 has failed, and the torque sensor 10 is In the case of a failure, it is needless to say that the column torque estimator 120 to be described later may request the estimation of the column torque.

컬럼 토크 추정기(120)는 토크 센서가 고장인 경우, 조향각 추정값 및 피니언각 추정값을 포함한 상태 변수를 추정하되, 피니언각 검출값에서 피니언각 추정값을 차감한 피니언각 추정 오차가 일정 오차 범위 내로 수렴하도록 상태변수를 추정하고, 조향각 추정값 및 피니언각 추정값을 이용하여 컬럼 토크 추정값을 산출한다. The column torque estimator 120 estimates a state variable including a steering angle estimation value and a pinion angle estimation value when the torque sensor is broken, but the pinion angle estimation error obtained by subtracting the pinion angle estimation value from the pinion angle detection value converges within a predetermined error range The state variable is estimated, and the column torque estimation value is calculated using the steering angle estimation value and the pinion angle estimation value.

구체적으로 컬럼 토크 추정기(120)는 도 2와 같이 운전자 토크값을 산출하는 운전자 토크 산출부(121), 모터 토크값을 산출하는 모터 토크 산출부(122) 및 랙 추력값을 산출하는 랙 추력 산출부(123), 모터 위치 센서(30)에서 검출한 모터 전기각을 이용하여 피니언각 검출값을 산출하는 피니언각 검출부(124), 피니언각 검출값에서 피니언각 추정값을 차감하여 피니언각 추정 오차를 산출하고, 피니언각 추정 오차를 후술할 상태 변수 추정부(126)로 피드백하는 추정 오차 산출부(125), 운전자 토크값, 모터 토크값 및 랙 추력값을 이용하여 조향각 추정값 및 피니언각 추정값을 포함한 상태 변수를 추정하는 상태 변수 추정부(126) 및 조향각 추정값에서 피니언각 추정값을 차감한 값에 토션 바의 비틀림 강성을 곱하여 컬럼 토크 추정값을 산출하는 컬럼 토크 추정부(127)를 포함한다.Specifically, the column torque estimator 120, as shown in Figure 2, the driver torque calculating unit 121 for calculating the driver torque value, the motor torque calculating unit 122 for calculating the motor torque value, and the rack thrust calculation for calculating the rack thrust value A negative pinion angle estimation error is obtained by subtracting the pinion angle estimation value from the pinion angle detection unit 124, which calculates the pinion angle detection value using the motor electrical angle detected by the unit 123, the motor position sensor 30, and calculates the pinion angle estimation error. Estimation error calculation unit 125 for calculating and feeding back the pinion angle estimation error to the state variable estimation unit 126 to be described later, including the steering angle estimation value and the pinion angle estimation value using the driver torque value, the motor torque value, and the rack thrust value. It includes a state variable estimator 126 for estimating the state variable and a column torque estimator 127 for calculating the column torque estimate by multiplying the torsional stiffness of the torsion bar by subtracting the pinion angle estimate from the steering angle estimate.

컬럼 토크 추정기(120)의 구성 요소에 대한 자세한 설명은 다음과 같다.Details of the components of the column torque estimator 120 are as follows.

운전자 토크 산출부(121)는 아래 수학식 1과 같이 컬럼 샤프트의 관성 모멘트(Jc), 조향각 가속도(

Figure 112014046183090-pat00001
)조향각 검출값(θc), 피니언각 검출값(θp), 토션바의 비틀림 강성(Kc), 컬럼 샤프트의 댐핑 계수(Bc) 및 조향각속도(
Figure 112014046183090-pat00002
) 를 이용하여 운전자 토크값(Td)을 산출하고, 모터 토크 산출부(122)는 아래 수학식 2와 같이 모터 토크 상수(Ktrq) 및 q축 전류(iq)를 이용하여 모터 토크값(Tm)을 산출한다.The driver torque calculating unit 121, as shown in Equation 1 below, the moment of inertia (J c ) of the column shaft, the steering angle acceleration (
Figure 112014046183090-pat00001
) Steering angle detection value (θ c ), pinion angle detection value (θ p ), torsional stiffness of the torsion bar (K c ), damping coefficient of column shaft (B c ) and steering angle speed (
Figure 112014046183090-pat00002
) To calculate the driver torque value (T d ), and the motor torque calculator 122 uses the motor torque constant (K trq ) and q-axis current (i q ) as shown in Equation 2 below. Calculate (T m ).

Figure 112014046183090-pat00003
Figure 112014046183090-pat00003

Figure 112014046183090-pat00004
Figure 112014046183090-pat00004

또한, 랙 추력 산출부(123)는 아래 수학식 3과 같이 피니언 기어의 기어비(Gp), 피니언 기어와 랙 바의 기계적 결합 시스템 및 전동 모터(40)와 랙 바의 기계적 결합 시스템을 등가화한 등가 시스템의 관성 모멘트(Jpeq), 피니언각 가속도(

Figure 112014046183090-pat00005
), 등가 시스템의 댐핑 계수(Bpeq), 피니언각속도(
Figure 112014046183090-pat00006
), 토션바의 비틀림 강성(Kc), 조향각 검출값(θc), 피니언각 검출값(θp), 볼 스크류의 기어비(Gbs), 볼 스크류의 볼 너트와 전동 모터(40)간의 감속비(Gb) 및 모터 토크값(Tm)을 이용하여 랙 추력값(Ft)을 산출한다.In addition, the rack thrust calculating unit 123 equalizes the gear ratio (G p ) of the pinion gear, the mechanical coupling system of the pinion gear and the rack bar, and the mechanical coupling system of the electric motor 40 and the rack bar as shown in Equation 3 below. Moment of inertia (J peq ), pinion angle acceleration of one equivalent system (
Figure 112014046183090-pat00005
), equivalent system damping coefficient (B peq ), pinion angular velocity (
Figure 112014046183090-pat00006
), torsional stiffness (K c ) of the torsion bar, steering angle detection value (θ c ), pinion angle detection value (θ p ), gear ratio of ball screw (G bs ), between ball nut of ball screw and electric motor 40 The rack thrust value F t is calculated using the reduction ratio G b and the motor torque value T m .

Figure 112014046183090-pat00007
Figure 112014046183090-pat00007

여기서, 등가 시스템의 관성 모멘트(Jpeq)는 아래 수학식 4와 같이 피니언 기어의 기어비(Gp), 랙 바의 질량(Mr), 피니언 기어의 관성 모멘트(Jp), 볼 스크류의 기어비(Gbs), 볼 스크류의 관성 모멘트(Jbs), 의 기어비(Gb), 전동 모터(40)의 관성 모멘트(Jm)를 이용하여 산출할 수 있고, 등가 시스템의 댐핑 계수(Bpeq)는 수학식 5와 같이 피니언 기어의 기어비(Gp), 랙 바의 댐핑 계수(Br), 피니언 기어의 댐핑 계수(Bp), 볼 스크류의 기어비(Gbs), 볼 스크류의 댐핑 계수(Bbs), 볼 스크류의 기어비(Gbs), 볼 스크류의 볼 너트와 전동 모터(40)간의 감속비(Gb) 및 전동 모터(40)의 댐핑 계수(Bm)를 이용하여 산출할 수 있다.Here, the inertia moment (J peq ) of the equivalent system is the gear ratio of the pinion gear (G p ), the mass of the rack bar (M r ), the moment of inertia of the pinion gear (J p ), and the gear ratio of the ball screw as shown in Equation 4 below. (G bs), see the moment of inertia of the screw (J bs), gear ratio (G b), can be calculated using the moment of inertia (J m) of the electric motor 40, the damping coefficient of the equivalent system (b peq ), the gear ratio of the pinion gear (G p ), the damping coefficient of the rack bar (B r ), the damping coefficient of the pinion gear (B p ), the gear ratio of the ball screw (G bs ), the damping coefficient of the ball screw It can be calculated using (B bs ), the gear ratio of the ball screw (G bs ), the reduction ratio (G b ) between the ball nut of the ball screw and the electric motor 40 and the damping coefficient (B m ) of the electric motor 40. have.

Figure 112014046183090-pat00008
Figure 112014046183090-pat00008

Figure 112014046183090-pat00009
Figure 112014046183090-pat00009

본 발명에서 컬럼 샤프트의 관성 모멘트(Jc), 볼 스크류의 볼 너트와 전동 모터(40)간의 감속비(Gb), 토션바의 비틀림 강성(Kc), 컬럼 샤프트의 댐핑 계수(Bc), 모터 토크 상수(Ktrq), 피니언 기어의 기어비(Gp), 볼 스크류의 기어비(Gbs), 볼 스크류의 볼 너트와 전동 모터(40)간의 감속비(Gb), 랙 바의 질량(Mr), 피니언 기어의 관성 모멘트(Jp), 볼 스크류의 관성 모멘트(Jbs), 전동 모터(40)의 관성 모멘트(Jm), 랙 바의 댐핑 계수(Br), 피니언 기어의 댐핑 계수(Bp), 볼 스크류의 댐핑 계수(Bbs) 및 전동 모터(40)의 댐핑 계수(Bm)는 전동식 파워 스티어링 시스템의 시험 데이터를 기반으로 시스템 식별(System Identification) 기법을 통해 산출할 수 있고, 산출한 컬럼 샤프트의 관성 모멘트(Jc), 토션바의 비틀림 강성(Kc), 컬럼 샤프트의 댐핑 계수(Bc), 모터 토크 상수(Ktrq), 피니언 기어의 기어비(Gp), 볼 스크류의 기어비(Gbs), 볼 스크류의 볼 너트와 전동 모터(40)간의 감속비(Gb), 랙 바의 질량(Mr), 피니언 기어의 관성 모멘트(Jp), 볼 스크류의 관성 모멘트(Jbs), 전동 모터(40)의 관성 모멘트(Jm), 랙 바의 댐핑 계수(Br), 피니언 기어의 댐핑 계수(Bp), 볼 스크류의 댐핑 계수(Bbs) 및 전동 모터(40)의 댐핑 계수(Bm)는 전자 제어 장치(100)의 데이터 저장부(미도시)에 기 저장될 수 있다.In the present invention, the moment of inertia (J c ) of the column shaft, the reduction ratio (G b ) between the ball nut of the ball screw and the electric motor (40), the torsional rigidity (K c ) of the torsion bar, and the damping coefficient (B c ) of the column shaft , Motor torque constant (K trq ), gear ratio of pinion gear (G p ), gear ratio of ball screw (G bs ), reduction ratio between ball nut of ball screw and electric motor 40 (G b ), mass of rack bar ( M r ), moment of inertia of pinion gear (J p ), moment of inertia of ball screw (J bs ), moment of inertia of electric motor 40 (J m ), damping coefficient of rack bar (B r ), of pinion gear The damping coefficient (B p ), the damping coefficient of the ball screw (B bs ) and the damping coefficient (B m ) of the electric motor 40 are calculated through the system identification technique based on test data of the electric power steering system. The calculated inertia moment of the column shaft (J c ), the torsional rigidity of the torsion bar (K c ), the damping coefficient of the column shaft (B c ), the motor torque constant (K trq ), and the gear ratio of the pinion gear (G) p ), gear ratio of ball screw (G bs ), reduction ratio between ball nut of ball screw and electric motor (G b ), mass of rack bar (M r ), moment of inertia of pinion gear (J p ), ball Moment of inertia of the screw (J bs ), moment of inertia of the electric motor 40 (J m ), damping coefficient of the rack bar (B r ), damping coefficient of the pinion gear (B p ), damping coefficient of the ball screw (B bs) ) And the damping coefficient B m of the electric motor 40 may be pre-stored in a data storage unit (not shown) of the electronic control device 100.

피니언각 검출부(124)는 모터 위치 센서(30)로부터 모터 전기각을 수신하고, 모터 극수를 2로 나눈 값으로 모터 전기각을 나눠서 모터 기계각을 산출하고, 모터 기계각을 볼 스크류의 기어비(Gbs)로 나눠서 제 1 값을 산출하며, 제 1 값에 볼 스크류의 볼 너트와 전동 모터 간의 감속비(Gb)를 곱하여 제 2 값을 산출하고, 제 2 값을 피니언 기어의 기어비(Gp)로 나눠서 피니언각 검출값(θp)을 산출한다.The pinion angle detection unit 124 receives the motor electrical angle from the motor position sensor 30, calculates the motor mechanical angle by dividing the motor electrical angle by the value obtained by dividing the number of motor poles by 2, and calculates the motor mechanical angle as the gear ratio of the ball screw ( Divide by G bs ) to calculate the first value, and multiply the first value by the reduction ratio (G b ) between the ball nut of the ball screw and the electric motor to calculate the second value, and the second value to the gear ratio of the pinion gear (G p Divide by) to calculate the pinion angle detection value (θ p ).

Figure 112014046183090-pat00010
Figure 112014046183090-pat00010

추정 오차 산출부(125)는 피니언각 검출부(124)에서 산출한 피니언각 검출값(θp)에서 후술할 상태 변수 추정부(126)에서 산출한 피니언각 추정값(

Figure 112014046183090-pat00011
)을 차감하여 피니언각 추정 오차를 산출하고, 피니언각 추정 오차를 상태 변수 추정부(126)로 피드백한다.The estimation error calculating unit 125 calculates the pinion angle calculated by the state variable estimation unit 126 to be described later from the pinion angle detection value θ p calculated by the pinion angle detection unit 124 (
Figure 112014046183090-pat00011
) To calculate the pinion angle estimation error, and feedback the pinion angle estimation error to the state variable estimation unit 126.

상태 변수 추정부(126)는 아래의 수학식 6을 통해 조향각 추정값(

Figure 112014046183090-pat00012
) 및 피니언각 추정값(
Figure 112014046183090-pat00013
)을 포함한 상태 변수를 추정한다. 여기서, 상태 변수는 조향각 추정값(
Figure 112014046183090-pat00014
), 피니언각 추정값(
Figure 112014046183090-pat00015
) 이외에 조향각속도 추정값(
Figure 112014046183090-pat00016
) 및 피니언각속도 추정값(
Figure 112014046183090-pat00017
)을 더 포함, 즉 본 발명에서 상태 변수는 조향각 추정값(
Figure 112014046183090-pat00018
), 피니언각 추정값(
Figure 112014046183090-pat00019
), 조향각속도 추정값(
Figure 112014046183090-pat00020
) 및 피니언각속도 추정값(
Figure 112014046183090-pat00021
)이 된다.The state variable estimator 126 may calculate the steering angle estimation value through Equation 6 below (
Figure 112014046183090-pat00012
) And pinion angle estimates (
Figure 112014046183090-pat00013
Estimate state variables including ). Here, the state variable is the steering angle estimate (
Figure 112014046183090-pat00014
), pinion angle estimate (
Figure 112014046183090-pat00015
In addition to the steering angular velocity estimate (
Figure 112014046183090-pat00016
) And pinion angular velocity estimates (
Figure 112014046183090-pat00017
), that is, in the present invention, the state variable is the steering angle estimation value (
Figure 112014046183090-pat00018
), pinion angle estimate (
Figure 112014046183090-pat00019
), steering angular velocity estimate (
Figure 112014046183090-pat00020
) And pinion angular velocity estimates (
Figure 112014046183090-pat00021
).

상태 변수 추정부(126)에서 상태 변수를 추정하기 위한 상태 방정식은 아래의 수학식 7과 같이 표현될 수 있다.The state equation for estimating the state variable in the state variable estimator 126 may be expressed as Equation 7 below.

Figure 112014046183090-pat00022
Figure 112014046183090-pat00022

여기서, 상태 방정식 내의 요소들은 각각 아래와 같고,

Figure 112014046183090-pat00023
로 표현되는 추정 오차, 다시 말해서 하기 상태 방정식의 추정 오차는 피니언각 검출부(124)에서 산출한 피니언각 검출값(θp)에서 상태 변수 추정부(126)에서 산출한 피니언각 추정값(
Figure 112014046183090-pat00024
)을 차감한 값이고, 추정 오차를 피드백하는 게인(L)은 차속에 상관없이 일정한 값을 가질 수 있다.Here, the elements in the state equation are as follows,
Figure 112014046183090-pat00023
The estimation error represented by, that is, the estimation error of the following state equation is the pinion angle estimation value calculated by the state variable estimating unit 126 from the pinion angle detection value θ p calculated by the pinion angle detection unit 124 (
Figure 112014046183090-pat00024
) Is subtracted, and the gain L that feeds back the estimation error may have a constant value regardless of the vehicle speed.

Figure 112014046183090-pat00025
Figure 112014046183090-pat00025

Figure 112014046183090-pat00026
Figure 112014046183090-pat00026

Figure 112014046183090-pat00027
Figure 112014046183090-pat00027

Figure 112014046183090-pat00028
Figure 112014046183090-pat00028

상태 변수 추정부(126)는 추정 오차가 일정 오차 범위 내에서 수렴할 때에 수학식 6을 통해서 조향각 추정값(

Figure 112014046183090-pat00029
)과 피니언각 추정값(
Figure 112014046183090-pat00030
)을 포함한 상태 변수를 안정적으로 추정할 수 있다.When the estimation error converges within a predetermined error range, the state variable estimator 126 estimates the steering angle through Equation (6).
Figure 112014046183090-pat00029
) And pinion angle estimates (
Figure 112014046183090-pat00030
) Can stably estimate state variables including.

컬럼 토크 추정부(127)는 아래 수학식 7과 같이 상태 변수 추정부(126)에서 추정한 조향각 추정값(

Figure 112014046183090-pat00031
)에서 피니언각 추정값(
Figure 112014046183090-pat00032
)을 차감한 값에 토션바의 비틀림 강성(Kc)을 곱하여 컬럼 토크 추정값을 산출한다.The column torque estimator 127 estimates the steering angle estimated by the state variable estimator 126 as shown in Equation 7 below (
Figure 112014046183090-pat00031
) To estimate the pinion angle (
Figure 112014046183090-pat00032
) Is multiplied by the torsion bar's torsional stiffness (K c ) minus the value to calculate the column torque estimate.

Figure 112014046183090-pat00033
Figure 112014046183090-pat00033

다시 말해서, 컬럼 토크 추정부(127)는 토크 센서(10)의 고장시, 상태 변수 추정부(125)에서 추정한 조향각 추정값(

Figure 112014046183090-pat00034
) 및 피니언각 추정값(
Figure 112014046183090-pat00035
)을 이용하여 컬럼 토크 추정값을 산출하고, 산출한 컬럼 토크 추정값을 조향 보조 제어부(120)로 전달하여, 컬럼 토크 검출값이 컬럼 토크 추정값으로 대체되도록 한다.In other words, when the torque sensor 10 fails, the column torque estimator 127 estimates the steering angle estimated by the state variable estimator 125 (
Figure 112014046183090-pat00034
) And pinion angle estimates (
Figure 112014046183090-pat00035
) To calculate the column torque estimation value, and transfer the calculated column torque estimation value to the steering assist control unit 120 so that the column torque detection value is replaced with the column torque estimation value.

위와 같이 본 발명에서 컬럼 토크 추정기(110)는 토크 센서(10)의 고장시, 상태 방정식을 통해 조향각 추정값(

Figure 112014046183090-pat00036
) 및 피니언각 추정값(
Figure 112014046183090-pat00037
)을 포함한 상태 변수를 추정하고, 이를 통해 컬럼 토크 추정값을 산출하여 토크 센서(10)의 컬럼 토크 검출값을 대체하기 때문에 조향각을 기반으로 하는 폐일 세이프 제어 방식에 비해 조향 성능이 향상될 수 있다.As described above, in the present invention, the column torque estimator 110 in the event of a failure of the torque sensor 10, the steering angle estimation value through the state equation (
Figure 112014046183090-pat00036
) And pinion angle estimates (
Figure 112014046183090-pat00037
), and the column torque estimation value is calculated to replace the column torque detection value of the torque sensor 10 by calculating the column torque estimation value, and thus the steering performance can be improved compared to the closed-safe control method based on the steering angle.

이하에서는 전동식 파워 스티어링 시스템의 전자 제어 장치(100)에서 컬럼 토크를 추정하는 과정에 대하 설명하도록 한다.Hereinafter, a process of estimating column torque in the electronic control apparatus 100 of the electric power steering system will be described.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전자 제어 장치(100)에서 컬럼 토크를 추정하는 과정을 나타낸 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a process of estimating column torque in the electronic control apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.

우선, 전자 제어 장치(100)는 차량의 시동이 켜진 상태, 즉 전동식 파워 스티어링 시스템이 동작하는 동안에는 토크 센서(10)의 고장 여부를 지속적으로 판단한다(S310).First, the electronic control device 100 continuously determines whether the torque sensor 10 has failed while the vehicle starts to be turned on, that is, while the electric power steering system is operating (S310 ).

전동식 파워 스티어링 시스템의 동작 중에 토크 센서(10)가 정상적으로 작동하면, 전자 제어 장치(100)는 컬럼 토크를 추정하는 과정을 진행하지 않고 토크 센서(10) 및 조향각 센서(20)로부터 수신한 컬럼 토크 검출값과 조향각 검출값(θc)을 이용하여 모터 제어 전류를 생성한다(S320).When the torque sensor 10 is normally operated during the operation of the electric power steering system, the electronic control device 100 does not proceed with the process of estimating the column torque and the column torque received from the torque sensor 10 and the steering angle sensor 20 A motor control current is generated using the detected value and the steering angle detection value θ c (S320).

상기 단계 S320에서 토크 센서(10)가 고장인 것으로 판단하면, 전자 제어 장치(100)는 컬럼 토크를 추정하기 위해 피니언각 검출값(θp), 운전자 토크값(Td), 모터 토크값(Tm) 및 랙 추력값(Ft)을 산출한다(S330, S340). 여기서, 피니언각 검출값(θp)은 모터 극수를 2로 나눈 값으로 모터 전기각을 나눠서 모터 기계각을 산출하고, 모터 기계각을 볼 스크류의 기어비(Gbs)로 나눠서 제 1 값을 산출하며, 제 1 값에 볼 스크류의 볼 너트와 전동 모터 간의 감속비(Gb)를 곱하여 제 2 값을 산출하고, 제 2 값을 피니언 기어의 기어비(Gp)로 나눠서 피니언각 검출값(θp)을 산출하고, 운전자 토크값(Td)은 수학식 1과 같이 컬럼 샤프트의 관성 모멘트(Jc), 조향각 검출값(θc), 피니언각 검출값(θp), 토션바의 비틀림 강성(Kc), 컬럼 샤프트의 댐핑 계수(Bc) 및 조향각속도(

Figure 112014046183090-pat00038
) 를 이용하여 산출하고, 모터 토크값(Tm)은 수학식 2와 같이 모터 토크 상수(Ktrq) 및 q축 전류(iq)를 이용하여 산출하며, 랙 추력값(Ft)은 수학식 3과 같이 피니언 기어의 기어비(Gp), 등가 시스템의 관성 모멘트(Jpeq), 피니언각 가속도(
Figure 112014046183090-pat00039
), 등가 시스템의 댐핑 계수(Bpeq), 피니언각속도(
Figure 112014046183090-pat00040
), 토션바의 비틀림 강성(Kc), 조향각 검출값(θc), 피니언각 검출값(θp), 볼 스크류의 기어비(Gbs), 볼 스크류의 볼 너트와 전동 모터(40)간의 감속비(Gb) 및 모터 토크값(Tm)을 이용하여 산출한다.If it is determined in step S320 that the torque sensor 10 is a failure, the electronic control device 100 determines the pinion angle detection value θ p , the driver torque value T d , and the motor torque value ( T m ) and the rack thrust value F t are calculated (S330, S340 ). Here, the pinion angle detection value (θ p ) is the value obtained by dividing the motor electric angle by the number of motor poles divided by 2, and the motor mechanical angle is divided by the gear ratio (G bs ) of the ball screw to calculate the first value. The second value is calculated by multiplying the first value by the reduction ratio (G b ) between the ball nut of the ball screw and the electric motor, and dividing the second value by the gear ratio (G p ) of the pinion gear to detect the pinion angle (θ p ), the driver torque value (T d ) is the moment of inertia of the column shaft (J c ), the steering angle detection value (θ c ), the pinion angle detection value (θ p ), and the torsional rigidity of the torsion bar as shown in Equation (1). (K c ), column shaft damping coefficient (B c ) and steering angular velocity (
Figure 112014046183090-pat00038
), and the motor torque value (T m ) is calculated using the motor torque constant (K trq ) and the q-axis current (i q ), as shown in Equation 2, and the rack thrust value (F t ) is mathematical. As shown in Equation 3, the gear ratio of the pinion gear (G p ), the moment of inertia of the equivalent system (J peq ), and the acceleration of the pinion angle (
Figure 112014046183090-pat00039
), equivalent system damping coefficient (B peq ), pinion angular velocity (
Figure 112014046183090-pat00040
), torsional stiffness (K c ) of the torsion bar, steering angle detection value (θ c ), pinion angle detection value (θ p ), gear ratio of ball screw (G bs ), between ball nut of ball screw and electric motor 40 It is calculated using the reduction ratio (G b ) and the motor torque value (T m ).

전자 제어 장치(100)는 수학식 6을 통해 조향각 추정값(

Figure 112014046183090-pat00041
) 및 피니언각 추정값(
Figure 112014046183090-pat00042
)을 포함한 상태 변수를 추정하되, 피니언각 검출값(θp)에서 피니언각 추정값(
Figure 112014046183090-pat00043
)을 차감한 피니언각 추정 오차가 일정 오차 범위 내로 수렴하도록 상태 변수를 추정한다(S350, S360).The electronic control device 100 may estimate the steering angle through Equation (6)
Figure 112014046183090-pat00041
) And pinion angle estimates (
Figure 112014046183090-pat00042
), but estimate the pinion angle from the pinion angle detection value (θ p )
Figure 112014046183090-pat00043
State variables are estimated such that the pinion angle estimation error minus) converges within a predetermined error range (S350, S360).

상태 변수를 추정한 전자 제어 장치(100)는 수학식 8과 같이 조향각 추정값(

Figure 112014046183090-pat00044
)에서 피니언각 추정값(
Figure 112014046183090-pat00045
)을 차감한 값에 토션바의 비틀림 강성(Kc)을 곱하여 컬럼 토크 추정값을 산출한다(S370).The electronic control apparatus 100 estimating the state variable is a steering angle estimation value (Equation 8)
Figure 112014046183090-pat00044
) To estimate the pinion angle (
Figure 112014046183090-pat00045
) Is multiplied by the value obtained by subtracting torsional stiffness (K c ) of the torsion bar to calculate the estimated column torque (S370).

전자 제어 장치(100)는 상기와 같이 산출된 컬럼 토크 추정값과 조향각 센서(20)로부터 수신한 조향각 검출값을 이용하여 모터 제어 전류를 생성하고, 생성한 모터 제어 전류를 전동 모터(40)에 전달할 수 있다.The electronic control device 100 generates a motor control current using the column torque estimation value calculated as described above and the steering angle detection value received from the steering angle sensor 20, and transmits the generated motor control current to the electric motor 40. You can.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.In the above, even if all the components constituting the embodiments of the present invention are described as being combined or operated as one, the present invention is not necessarily limited to these embodiments. That is, if it is within the scope of the present invention, all of the components may be selectively combined and operated. The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the claims below, and all technical spirits within the equivalent range should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

Claims (5)

토크 센서가 고장인 경우, 운전자 토크값, 모터 토크값 및 랙 추력값을 이용하여 조향각 추정값 및 피니언각 추정값을 포함한 상태 변수를 추정하는 상태 변수 추정부, 모터 위치 센서에서 검출한 모터 전기각을 이용하여 피니언각 검출값을 산출하는 피니언각 검출부, 상기 피니언각 검출값에서 상기 피니언각 추정값을 차감하여 피니언각 추정 오차를 산출하고, 상기 피니언각 추정 오차를 상기 상태 변수 추정부로 피드백하는 추정 오차 산출부 및 상기 조향각 추정값에서 상기 피니언각 추정값을 차감한 값에 토션바의 비틀림 강성을 곱하여 컬럼 토크 추정값을 산출하는 컬럼 토크 추정부를 포함하는 컬럼 토크 추정기; 및
상기 토크 센서가 정상인 경우에는 상기 토크 센서로부터 토크 센서 신호를 수신하여 컬럼 토크 검출값을 생성하고, 조향각 센서로부터 조향각 센서 신호를 수신하여 조향각 검출값을 생성하며, 상기 컬럼 토크 검출값 및 상기 조향각 검출값을 이용하여 조향 보조 제어 신호를 생성하고, 상기 토크 센서가 고장인 경우에는 상기 컬럼 토크 추정기에서 산출한 상기 컬럼 토크 추정값 및 상기 조향각 검출값을 이용하여 상기 조향 보조 제어 신호를 생성하는 조향 보조 제어부
를 포함하는 컬럼 토크를 추정하는 전자 제어 장치.When the torque sensor is broken, the state variable estimator estimates state variables including the steering angle estimate and the pinion angle estimate using the driver torque value, the motor torque value, and the rack thrust value, and uses the electric angle of the motor detected by the motor position sensor. A pinion angle detection unit calculating a pinion angle detection value, and calculating a pinion angle estimation error by subtracting the pinion angle estimation value from the pinion angle detection value, and an estimation error calculation unit feeding the pinion angle estimation error back to the state variable estimation unit And a column torque estimator comprising a column torque estimator for multiplying the torsional stiffness of the torsion bar by subtracting the pinion angle estimate from the steering angle estimate. And
When the torque sensor is normal, the torque sensor signal is received from the torque sensor to generate a column torque detection value, and the steering angle sensor signal is received from the steering angle sensor to generate a steering angle detection value, and the column torque detection value and the steering angle detection are generated. A steering assist control unit that generates a steering assist control signal using a value, and generates the steering assist control signal using the column torque estimation value and the steering angle detection value calculated by the column torque estimator when the torque sensor fails.
Electronic control device for estimating the column torque comprising. 제 1 항에 있어서,
상기 상태 변수 추정부는 상기 추정 오차 산출부로부터 피드백된 상기 피니언각 추정 오차가 일정 오차 범위 내에서 수렴하도록 하는 것을 특징으로 하는 컬럼 토크를 추정하는 전자 제어 장치.According to claim 1,
The state variable estimation unit is an electronic control apparatus for estimating column torque, characterized in that the pinion angle estimation error fed back from the estimation error calculation unit converges within a predetermined error range. 제 1 항에 있어서,
상기 피니언각 검출부는 모터 극수를 2로 나눈 값으로 모터 전기각을 나눠서 모터 기계각을 산출하고, 상기 모터 기계각을 볼 스크류의 기어비(Gbs)로 나눠서 제 1 값을 산출하며, 상기 제 1 값에 볼 스크류의 볼 너트와 전동 모터 간의 감속비(Gb)를 곱하여 제 2 값을 산출하고, 상기 제 2 값을 피니언 기어의 기어비(Gp)로 나눠서 피니언각 검출값(θp)을 산출하는 것을 특징으로 하는 컬럼 토크를 추정하는 전자 제어 장치.According to claim 1,
The pinion angle detection unit calculates a motor machine angle by dividing the motor electric angle by a value obtained by dividing the number of motor poles by 2, and calculates a first value by dividing the motor machine angle by the gear ratio (G bs ) of the ball screw. The second value is calculated by multiplying the value by the reduction ratio (G b ) between the ball nut of the ball screw and the electric motor, and dividing the second value by the gear ratio (G p ) of the pinion gear to calculate the pinion angle detection value (θ p ). Electronic control device for estimating the column torque, characterized in that. 컬럼 토크 추정 장치에서 컬럼 토크를 추정하는 방법에 있어서,
토크 센서의 고장 여부를 판단하는 토크 센서 고장 여부 판단 단계;
상기 토크 센서 고장 여부 판단 단계에서 상기 토크 센서가 고장난 것으로 판단하면, 모터 위치 센서에서 검출한 모터 전기각을 이용하여 피니언각 검출값을 산출하는 피니언각 검출값 산출 단계;
댐핑 계수, 관성 및 질량을 포함하는 물성값을 이용하여 운전자 토크값, 모터 토크값 및 랙 추력값을 산출하는 입력 데이터 산출 단계;
상기 운전자 토크값, 상기 모터 토크값 및 상기 랙 추력값을 이용하여 조향각 추정값 및 피니언각 추정값을 포함한 상태 변수를 추정하되, 상기 피니언각 검출값에서 상기 피니언각 추정값을 차감한 피니언각 추정 오차가 일정 범위 내로 수렴하도록 상기 상태 변수를 추정하는 상태 변수 추정 단계; 및
상기 상태 변수 추정 단계에서 추정한 조향각 추정값에서 상기 피니언각 추정값을 차감한 값에 토션바의 비틀림 강성을 곱하여 컬럼 토크 추정값을 산출하는 컬럼 토크 추정 단계
를 포함하는 컬럼 토크 추정 방법.In the method of estimating the column torque in the column torque estimation apparatus,
A torque sensor failure determination step of determining whether the torque sensor has failed;
A pinion angle detection value calculating step of calculating a pinion angle detection value using the electric angle of the motor detected by the motor position sensor when it is determined that the torque sensor has failed in the determining whether the torque sensor has failed;
An input data calculation step of calculating a driver torque value, a motor torque value, and a rack thrust value using property values including damping coefficient, inertia and mass;
A state variable including a steering angle estimation value and a pinion angle estimation value is estimated by using the driver torque value, the motor torque value, and the rack thrust value, and a pinion angle estimation error obtained by subtracting the pinion angle estimation value from the pinion angle detection value is constant. A state variable estimation step of estimating the state variable to converge within a range; And
Column torque estimation step of multiplying the torsional stiffness of the torsion bar by the value obtained by subtracting the pinion angle estimation value from the steering angle estimation value estimated in the state variable estimation step
Column torque estimation method comprising a. 제 4 항에 있어서, 상기 피니언각 검출값 산출 단계에서
상기 컬럼 토크 추정 장치는 모터 극수를 2로 나눈 값으로 모터 전기각을 나눠서 모터 기계각을 산출하고, 상기 모터 기계각을 볼 스크류의 기어비(Gbs)로 나눠서 제 1 값을 산출하며, 상기 제 1 값에 볼 스크류의 볼 너트와 전동 모터 간의 감속비(Gb)를 곱하여 제 2 값을 산출하고, 상기 제 2 값을 피니언 기어의 기어비(Gp)로 나눠서 피니언각 검출값(θp)을 산출하는 것을 특징으로 하는 컬럼 토크 추정 방법.The method of claim 4, wherein the pinion angle detection value is calculated
The column torque estimation device calculates a motor mechanical angle by dividing the motor electric angle by a value obtained by dividing the number of motor poles by 2, and calculates a first value by dividing the motor mechanical angle by the gear ratio (G bs ) of the ball screw. The second value is calculated by multiplying the 1 value by the reduction ratio (G b ) between the ball nut of the ball screw and the electric motor, and dividing the second value by the gear ratio (G p ) of the pinion gear to obtain the pinion angle detection value (θ p ). Column torque estimation method characterized by calculating.
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