KR102389172B1 - System for assist steering, Apparatus and Method for controlling steering - Google Patents

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Abstract

본 개시는 조향 보조 시스템, 조향 제어 장치 및 조향 제어 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 개시에 따른 조향 보조 시스템은 제1 조향 제어 모듈과 제2 조향 제어 모듈 및 서로 반대 방향으로 와인딩된 제1 권선 및 제2 권선을 포함하는 듀얼 와인딩 조향 모터를 포함하며, 각 조향 제어 모듈은 인버터의 상전류 감지값에 기초하여 제1 제어 전압을 계산하고, 제1 제어 전압이 미리 설정된 기준값 이하인 경우, 내부 통신을 통해 인버터의 상전류 감지값을 수신하여 제2 제어 전압을 계산하고, 제어 전압을 출력하는 것을 특징으로 한다.The present disclosure relates to a steering assistance system, a steering control device, and a steering control method. Specifically, the steering assistance system according to the present disclosure includes a dual winding steering motor including a first steering control module and a second steering control module and a first winding and a second winding wound in opposite directions, each steering control The module calculates a first control voltage based on the phase current sensed value of the inverter, and when the first control voltage is less than or equal to a preset reference value, receives the phase current sensed value of the inverter through internal communication to calculate a second control voltage, and control It is characterized in that it outputs a voltage.

Figure R1020190074218
Figure R1020190074218

Description

조향 보조 시스템, 조향 제어 장치 및 조향 제어 방법{System for assist steering, Apparatus and Method for controlling steering}Steering assistance system, steering control device and steering control method

본 개시는 조향 보조 시스템, 조향 제어 장치 및 조향 제어 방법에 관한 것이다.The present disclosure relates to a steering assistance system, a steering control device, and a steering control method.

차량의 조향 보조 시스템은 차량의 진행 방향을 운전자의 의지대로 변경할 수 있도록 보조하는 시스템이며, 운전자가 원하는 주행 방향에 대하여 조향 보조력을 발생시켜 차량을 보다 쉽게 운행할 수 있도록 보조하는 시스템이다.The steering assistance system of a vehicle is a system that assists to change the driving direction of the vehicle at the driver's will, and is a system that assists the driver to operate the vehicle more easily by generating steering assistance force in the desired driving direction.

이러한 조향 보조 시스템은 유압식 동력 보조 조향 장치(HPS: Hydraulic Power Steering Apparatus)와 전자식 동력 보조 조향 장치(EPS: Electric Power Steering Apparatus)등으로 구현된다.Such a steering assistance system is implemented by a hydraulic power assisted steering system (HPS: Hydraulic Power Steering Apparatus) and an electric power assisted steering system (EPS: Electric Power Steering Apparatus).

최근 조향 보조 시스템에는 시스템에 포함된 특정 구성이 페일(fail)인 경우를 대비하여, 특정 구성과 동일한 구성을 추가한 리던던트 시스템을 적용하고, 이러한 리던던트 시스템에 기반하여 페일 세이프티(fail safety)를 구현하고 있다.In the recent steering assistance system, in case a specific configuration included in the system fails, a redundant system with the same configuration as the specific configuration is applied, and based on this redundant system, fail safety is implemented. are doing

한편, 리던던트 시스템에 기반한 조향 보조 시스템은 일반적으로 제조 단가가 필수적으로 상승하고, 조향 보조 시스템에 포함되는 전자적 부품들의 증가로 인해 조향 보조 시스템은 다소 복잡한 제어 동작을 수행하게 된다.On the other hand, the manufacturing cost of a steering assistance system based on a redundant system necessarily increases, and due to an increase in electronic components included in the steering assistance system, the steering assistance system performs a rather complicated control operation.

특히, 조향 보조 시스템에 포함된 조향 모터가 적절히 동작하는지 여부를 판단하기 위해, 조향 모터에 인가되는 인버터의 상전류를 검출할 필요가 있다. 그런데, 조향 모터의 출력을 증가시키는 경우, 인버터의 상전류가 검출되지 않는 구간이 발생하는 문제점이 있다. 따라서, 인버터의 상전류가 검출되지 않는 구간이 발생하더라도, 차량의 조향을 안정적으로 제어하기 위한 기술이 요구되고 있는 실정이다.In particular, in order to determine whether a steering motor included in the steering assistance system operates properly, it is necessary to detect a phase current of an inverter applied to the steering motor. However, when the output of the steering motor is increased, there is a problem in that a section in which the phase current of the inverter is not detected occurs. Therefore, even if a section occurs in which the phase current of the inverter is not detected, a technology for stably controlling the steering of the vehicle is required.

이러한 배경에서, 본 개시는 전압이용률을 증가시킴에 따라 인버터의 상전류가 감지되지 않는 구간이 발생하더라도 인버터의 상전류를 이용하여 차량의 조향을 안정적으로 제어할 수 있는 조향 보조 시스템, 조향 제어 장치 및 조향 제어 방법을 제공하고자 한다.Against this background, the present disclosure provides a steering assistance system, a steering control device, and a steering that can stably control the steering of a vehicle using the phase current of the inverter even if a section in which the phase current of the inverter is not detected occurs as the voltage utilization rate is increased. We want to provide a control method.

또한, 본 개시는 션트 센서를 이용하여 인버터의 상전류를 검출함으로써 제조 단가를 절감할 수 있는 조향 보조 시스템, 조향 제어 장치 및 조향 제어 방법을 제공하고자 한다.Another object of the present disclosure is to provide a steering assistance system, a steering control device, and a steering control method capable of reducing manufacturing cost by detecting a phase current of an inverter using a shunt sensor.

또한, 본 개시는 인버터의 출력에 대응되는 제어 전압의 전압이용률을 증가시켜 인버터의 접지단자에 연결된 션트 센서의 성능을 개선할 수 있는 조향 보조 시스템, 조향 제어 장치 및 조향 제어 방법을 제공하고자 한다.Another object of the present disclosure is to provide a steering assistance system, a steering control device, and a steering control method capable of improving the performance of a shunt sensor connected to the ground terminal of the inverter by increasing the voltage utilization ratio of the control voltage corresponding to the output of the inverter.

전술한 과제를 해결하기 위하여, 일 측면에서, 본 개시는 제1 MCU(Micro Controller Unit), 제1 인버터, 제1 통신부 및 제1 상전류 센서를 포함하는 제1 조향 제어 모듈과, 제2 MCU, 제2 인버터, 제2 통신부 및 제2 상전류 센서를 포함하는 제2 조향 제어 모듈 및 제1 방향으로 와인딩(winding)되고 제1 조향 제어 모듈과 연결되는 제1 권선과 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향으로 와인딩되고 제2 조향 정 모듈과 연결되는 제2 권선을 포함하는 듀얼 와인딩(Dual-winding) 조향 모터를 포함하되, 제1 조향 제어 모듈은, 제1 상전류 센서에 의해 감지된 제1 인버터의 제1 상전류 감지값에 기초하여 제1 인버터를 제어하기 위한 제1 제어 전압을 계산하고, 제1 제어 전압과 미리 설정된 기준값을 비교하여 비교 결과에 따라 제1 제어 전압을 출력하거나, 제1 통신부를 통해 제2 조향 제어 모듈에 제2 인버터의 제2 상전류 감지값을 요청하고, 제2 상전류 감지값이 수신되면, 제2 상전류 감지값에 기초하여 제1 인버터를 제어하기 위한 제2 제어 전압을 계산하고, 제2 제어 전압을 출력하는 것을 특징으로 하는 조향 보조 시스템을 제공한다.In order to solve the above problems, in one aspect, the present disclosure provides a first steering control module including a first microcontroller unit (MCU), a first inverter, a first communication unit, and a first phase current sensor, a second MCU, A second steering control module including a second inverter, a second communication unit, and a second phase current sensor, a first winding wound in a first direction and connected to the first steering control module, and a second direction opposite to the first direction A dual-winding steering motor comprising a second winding wound in two directions and connected to a second steering wheel module, wherein the first steering control module comprises: a first inverter sensed by a first phase current sensor calculates a first control voltage for controlling the first inverter based on the first phase current sensed value of requests the second steering control module for the second phase current detection value of the second inverter, and when the second phase current detection value is received, a second control voltage for controlling the first inverter based on the second phase current detection value Calculate and provide a steering assistance system, characterized in that outputting the second control voltage.

다른 측면에서, 본 개시는 제1 인버터의 제1 상전류 감지값에 기초하여 제1 인버터를 제어하기 위한 제1 제어 전압을 계산하고, 제1 제어 전압과 미리 설정된 기준값을 비교하여 비교 결과에 따라 제1 제어 전압을 출력하거나, 타 조향 제어 장치에 제2 인버터의 제2 상전류 감지값을 요청하는 제1 제어부와, 타 조향 제어 장치와 통신하는 통신부 및 통신부가 타 조향 제어 장치로부터 제2 상전류 감지값을 수신하면, 제2 상전류 감지값에 기초하여 제1 인버터를 제어하기 위한 제2 제어 전압을 계산하고, 제2 제어 전압을 출력하는 제2 제어부를 포함하는 조향 제어 장치를 제공한다.In another aspect, the present disclosure calculates a first control voltage for controlling the first inverter based on the first phase current sensed value of the first inverter, compares the first control voltage with a preset reference value, The first control unit that outputs one control voltage or requests the second phase current sensed value of the second inverter from the other steering control device, and the communication unit and the communication unit communicating with the other steering control device receive the second phase current sensed value from the other steering control device When receiving , the steering control apparatus including a second control unit for calculating a second control voltage for controlling the first inverter based on the second phase current sensed value and outputting the second control voltage is provided.

또 다른 측면에서, 본 개시는 제1 제어부가 제1 인버터의 제1 상전류 감지값에 기초하여 제1 인버터를 제어하기 위한 제1 제어 전압을 계산하는 단계와, 제1 제어부가 제1 제어 전압과 미리 설정된 기준값을 비교하고, 비교 결과에 따라 제1 전압을 출력하거나, 통신부를 통해 타 조향 제어 장치에 제2 상전류 감지값을 요청하는 단계 및 제2 상전류 감지값이 수신되면, 제2 제어부가 제2 상전류 감지값에 기초하여 제1 인버터를 제어하기 위한 제2 제어 전압을 계산하고, 제2 제어 전압을 출력하는 단계를 포함하는 조향 제어 방법을 제공한다.In another aspect, the present disclosure includes the steps of: calculating, by the first control unit, a first control voltage for controlling the first inverter based on the first phase current sensed value of the first inverter; Comparing a preset reference value, outputting a first voltage according to the comparison result, or requesting a second phase current detection value from the other steering control device through the communication unit, and when the second phase current detection value is received, the second control unit There is provided a steering control method comprising calculating a second control voltage for controlling the first inverter based on the two-phase current sensed value and outputting the second control voltage.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 개시에 의하면, 본개시는 전압이용률을 증가시킴에 따라 인버터의 상전류가 감지되지 않는 구간이 발생하더라도 인버터의 상전류를 이용하여 차량의 조향을 안정적으로 제어할 수 있는 조향 보조 시스템, 조향 제어 장치 및 조향 제어 방법을 제공할 수 있다.As described above, according to the present disclosure, the present disclosure is a steering assistance that can stably control the steering of a vehicle by using the phase current of the inverter even if a section occurs in which the phase current of the inverter is not detected as the voltage utilization rate is increased. A system, a steering control device, and a steering control method may be provided.

또한, 본 개시에 의하면, 본 개시는 션트 센서를 이용하여 인버터의 상전류를 검출함으로써 제조 단가를 절감할 수 있는 조향 보조 시스템, 조향 제어 장치 및 조향 제어 방법을 제공할 수 있다.Also, according to the present disclosure, the present disclosure may provide a steering assistance system, a steering control device, and a steering control method capable of reducing manufacturing cost by detecting a phase current of an inverter using a shunt sensor.

또한, 본 개시에 의하면, 본 개시는 인버터의 출력에 대응되는 제어 전압의 전압이용률을 증가시켜 인버터의 접지단자에 연결된 션트 센서의 성능을 개선할 수 있는 조향 보조 시스템, 조향 제어 장치 및 조향 제어 방법을 제공할 수 있다.In addition, according to the present disclosure, the present disclosure provides a steering assistance system, a steering control device, and a steering control method capable of improving the performance of a shunt sensor connected to the ground terminal of the inverter by increasing the voltage utilization rate of a control voltage corresponding to the output of the inverter. can provide

도 1은 본 개시에 따른 조향 보조 시스템을 설명하는 블록도이다.
도 2는 본 개시에 따른 조향 보조 시스템을 설명하는 회로도이다.
도 3은 상전류 센서가 인버터의 상전류를 감지하는 타이밍을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 4는 인버터에 포함된 스위치들의 상태와 측정 가능한 인버터의 상전류를 나타내는 도면이다.
도 5는 조향 모터에 와인딩(winding)된 권선을 나타낸 도면이다.
도 6은 조향 모터에 인가되는 인버터의 상전류의 방향을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 인버터를 제어하는 제어 전압을 나타내는 그래프이다.
도 8은 본 개시에 따른 조향 제어 장치를 설명하는 블록도이다.
도 9는 본 개시에 따른 조향 제어 방법을 설명하는 흐름도이다.1 is a block diagram illustrating a steering assistance system according to the present disclosure.
2 is a circuit diagram illustrating a steering assistance system according to the present disclosure.
3 is a timing diagram for explaining a timing at which a phase current sensor detects a phase current of an inverter.
4 is a diagram illustrating states of switches included in an inverter and a measurable phase current of the inverter.
5 is a view showing a winding wound in a steering motor.
6 is a view for explaining a direction of a phase current of an inverter applied to a steering motor.
7 is a graph illustrating a control voltage for controlling an inverter.
8 is a block diagram illustrating a steering control device according to the present disclosure.
9 is a flowchart illustrating a steering control method according to the present disclosure.

이하, 본 개시의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 본 개시의 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 disclosure will be described in detail with reference to exemplary drawings. In describing the components of the present disclosure, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used. These terms are only for distinguishing the elements from other elements, and the essence, order, or order of the elements are not limited by the terms. When it is described that a component is “connected”, “coupled” or “connected” to another component, the component may be directly connected or connected to the other component, but another component is formed between each component. It should be understood that elements may also be “connected,” “coupled,” or “connected.”

도 1은 본 개시에 따른 조향 보조 시스템(100)을 설명하는 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a steering assistance system 100 according to the present disclosure.

도 1을 참조하면, 본 개시에 따른 조향 보조 시스템(100)은 차량의 조향을 보조 하는 시스템을 의미한다.Referring to FIG. 1 , a steering assistance system 100 according to the present disclosure refers to a system that assists steering of a vehicle.

이러한 조향 보조 시스템(100)은 제1 배터리(110a), 제2 배터리(110b), 제1 조향 제어 모듈(120a), 제2 조향 제어 모듈(120b), 조향 모터(130), 제1 센서(140a) 및 제2 센서(140b) 등을 포함할 수 있다.The steering assistance system 100 includes a first battery 110a, a second battery 110b, a first steering control module 120a, a second steering control module 120b, a steering motor 130, and a first sensor ( 140a) and a second sensor 140b.

제1 배터리(110a)는 제1 조향 제어 모듈(120a)에 공급전원을 공급할 수 있고, 제2 배터리(110b)는 제2 조향 제어 모듈(120b)에 공급전원을 공급할 수 있다.The first battery 110a may supply power to the first steering control module 120a, and the second battery 110b may supply power to the second steering control module 120b.

여기서, 공급전원은 공급전압 또는 공급전류일 수 있다. 즉, 공급전원이 공급된다는 것은 공급전압 또는 공급전류가 공급된다는 의미할 수 있다. 그리고, 전압과 전류는 옴(Ohm)의 법칙으로 깊은 연관이 있으므로, 이하에서 전압이 도통되어 특정 구성, 소자 등에 인가, 전달되는 것은 전류가 흘러 특정 구성, 소자 등에 인가, 전달되는 것과 동일한 의미일 수 있다.Here, the supply power may be a supply voltage or a supply current. That is, that the supply power is supplied may mean that the supply voltage or the supply current is supplied. And, since voltage and current are closely related by Ohm's law, in the following, when voltage conducts and is applied and transmitted to a specific configuration, device, etc., it has the same meaning as that current flows and is applied to and transmitted to a specific configuration, device, etc. can

한편, 본 명세서에서 제1 배터리(110a)와 제2 배터리(110b)는 제1 조향 제어 모듈(120a) 및 제2 조향 제어 모듈(120b) 각각에 대응되도록 별도로 구비된 것으로 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 제1 배터리(110a)와 제2 배터리(110b)는 하나의 배터리(110)로서 일체형으로 구성되어, 하나의 배터리(110)가 공급전원을 제1 조향 제어 모듈(120a)과 제2 조향 제어 모듈(120b) 각각에 모두 공급할 수 있다. 또한, 제1 배터리(110a)와 제2 배터리(110b)가 통합된 하나의 배터리(110)가 하나의 조향 제어 모듈(예를 들어, 제1 조향 제어 모듈(120a))에만 공급전원을 공급하고, 공급받고 있는 하나의 조향 제어 모듈의 상태가 변경되면(예를 들어, 제1 조향 제어 모듈(120a)이 고장난 경우) 다른 조향 제어 모듈(예를 들어, 제2 조향 제어 모듈(120b))에 공급전원을 공급할 수 있다.Meanwhile, in the present specification, it is assumed that the first battery 110a and the second battery 110b are separately provided to correspond to the first steering control module 120a and the second steering control module 120b, respectively. not. That is, the first battery 110a and the second battery 110b are integrally configured as one battery 110, and one battery 110 supplies power to the first steering control module 120a and the second steering module. All of them may be supplied to each of the control modules 120b. In addition, one battery 110 in which the first battery 110a and the second battery 110b are integrated supplies power to only one steering control module (eg, the first steering control module 120a), and , when the state of one steering control module being supplied is changed (for example, when the first steering control module 120a fails), the other steering control module (for example, the second steering control module 120b) Power supply can be supplied.

한편, 본 개시에 따른 조향 보조 시스템(100)은 조향 모터(130)에 전기적 신호를 출력하는 2개 이상의 조향 제어 모듈(120)을 포함하여 리던던트 시스템(Redundant System)을 구현할 수 있다. 예를 들어, 본 개시에 따른 조향 보조 시스템(100)은 제1 조향 제어 모듈(120a)과 제2 조향 제어 모듈(120b)을 포함하여 리던던트 시스템을 구현한다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.Meanwhile, the steering assistance system 100 according to the present disclosure may implement a redundant system by including two or more steering control modules 120 that output electrical signals to the steering motor 130 . For example, the steering assistance system 100 according to the present disclosure includes a first steering control module 120a and a second steering control module 120b to implement a redundant system. However, the present invention is not limited thereto.

여기서, 조향 제어 모듈(120)은 센서로부터 조향정보를 입력받고, 조향정보에 기초하여, 조향 모터(130)를 제어하는 제어값을 계산하며, 계산된 제어값에 대응되는 제어 신호를 조향 모터(130)에 출력할 수 있다.Here, the steering control module 120 receives steering information from a sensor, calculates a control value for controlling the steering motor 130 based on the steering information, and sends a control signal corresponding to the calculated control value to the steering motor ( 130) can be printed.

구체적인 예를 들면, 운전자가 스티어링 휠을 잡고 조작하면, 제1 센서(140a)는 스티어링 휠에서 발생된 조향 토크를 감지하고, 이에 대응되는 조향 토크 정보(또는 조향 토크 신호) 제1 조향 제어 모듈(120a)에 출력하고, 제1 조향 제어 모듈(120a)은 입력받은 조향 토크 정보에 기초하여 제어값을 계산한다. 그리고, 제1 조향 제어 모듈(120a)은 제어값에 대응되는 어시스트 전류를 조향 모터(130)에 출력한다. 제2 조향 제어 모듈(120b)도 전술한 예시와 유사하게 동작할 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.As a specific example, when the driver holds and manipulates the steering wheel, the first sensor 140a detects the steering torque generated by the steering wheel, and provides steering torque information (or steering torque signal) corresponding thereto to the first steering control module ( 120a), and the first steering control module 120a calculates a control value based on the received steering torque information. In addition, the first steering control module 120a outputs an assist current corresponding to the control value to the steering motor 130 . The second steering control module 120b may also operate similarly to the above-described example. However, the present invention is not limited thereto.

한편, 조향 제어 모듈(120)은 전자 제어 유닛(Electronic Controller Unit; ECU)으로 구현될 수 있으며, 하드웨어적으로 마이크로 컨트롤러 유닛(Micro Controller Unit; MCU), 인버터(Inverter), PCO(Phase Cut Off) 스위치, 통신부 및 상전류 센서 등을 포함할 수 있다.On the other hand, the steering control module 120 may be implemented as an electronic control unit (Electronic Controller Unit; ECU), hardware micro controller unit (Micro Controller Unit; MCU), inverter (Inverter), PCO (Phase Cut Off) It may include a switch, a communication unit, a phase current sensor, and the like.

예를 들면, 제1 조향 제어 모듈(120a)은, 제1 MCU(121a), 제1 인버터(122a), 제1 통신부(125a) 및 제1 상전류 센서를 포함하고, 제2 조향 제어 모듈(120b)은 제2 MCU(121b), 제2 인버터(122b), 제2 통신부(125b) 및 제2 상전류 센서를 포함한다.For example, the first steering control module 120a includes a first MCU 121a, a first inverter 122a, a first communication unit 125a, and a first phase current sensor, and the second steering control module 120b ) includes a second MCU 121b, a second inverter 122b, a second communication unit 125b, and a second phase current sensor.

MCU(121)는 인버터(122), 통신부(125), PCO 스위치(123) 등을 제어할 수 있다. 구체적으로, MCU(121)는 센서로부터 조향정보를 입력받아 레퍼런스(Reference) 전류를 계산하고, 상전류 센서에 의해 감지된 인버터(122)의 상전류 감지값을 입력받고, 래퍼런스 전류와 상전류 감지값을 이용하여 인버터(122)를 제어하기 위한 제어 전압을 계산하고, 제어 전압을 이용하여 인버터(122)에 포함된 스위치의 턴온/턴오프 동작을 제어할 수 있다.The MCU 121 may control the inverter 122 , the communication unit 125 , the PCO switch 123 , and the like. Specifically, the MCU 121 receives steering information from the sensor, calculates a reference current, receives the phase current detection value of the inverter 122 sensed by the phase current sensor, and uses the reference current and the phase current detection value. Thus, a control voltage for controlling the inverter 122 may be calculated, and a turn-on/turn-off operation of a switch included in the inverter 122 may be controlled using the control voltage.

한편, MCU(121)는 PCO 스위치(123)의 턴온/턴오프 동작을 제어할 수 있다.Meanwhile, the MCU 121 may control the turn-on/turn-off operation of the PCO switch 123 .

인버터(122)는 직류(DC)인 배터리(110)의 공급전압을 교류(AC)로 전환하고, 교류전압을 조향모터에 인가할 수 있다. 구체적으로, 인버터(122)에 포함된 복수의 스위치들은 MCU(121)의 제어 전압을 입력받아 턴온/턴오프 동작을 수행하고, 배터리(110)의 공급전압을 교류로 전환하여, 교류전압을 조향모터의 각 상에 인가할 수 있다.The inverter 122 may convert the supply voltage of the battery 110 which is direct current (DC) into alternating current (AC) and apply the alternating voltage to the steering motor. Specifically, the plurality of switches included in the inverter 122 receives the control voltage of the MCU 121 to perform a turn-on/turn-off operation, converts the supply voltage of the battery 110 to AC, and steers the AC voltage. It can be applied to each phase of the motor.

PCO 스위치(123)는 인버터(122)로부터 출력되는 교류전압을 조향모터에 도통시키거나 차단할 수 있다. 구체적으로, PCO 스위치(123)가 MCU(121)에 의해 턴오프되면, 교류전압이 차단되고, PCO 스위치(123)가 MCU(121)에 의해 턴온되면, 교류전압이 조향모터의 각 상에 인가될 수 있다.The PCO switch 123 may conduct or block the AC voltage output from the inverter 122 to the steering motor. Specifically, when the PCO switch 123 is turned off by the MCU 121 , the AC voltage is cut off, and when the PCO switch 123 is turned on by the MCU 121 , the AC voltage is applied to each phase of the steering motor. can be

상전류 센서는 인버터(122)의 출력에 해당하는 상전류를 감지하고, 이에 대응되는 상전류 감지값을 MCU(121)에 출력할 수 있다. 구체적으로, 조향 모터(130)가 3상 모터인 경우, 상전류 센서는 U상전류, V상전류 및 W상전류 각각을 감지하고, U상전류 감지값, V상전류 감지값 및 W상전류 감지값을 MCU(121)에 출력할 수 있다.The phase current sensor may detect a phase current corresponding to the output of the inverter 122 and output a phase current detection value corresponding thereto to the MCU 121 . Specifically, when the steering motor 130 is a three-phase motor, the phase current sensor detects each of U-phase current, V-phase current, and W-phase current, and transmits the U-phase current detection value, V-phase current detection value, and W-phase current detection value to MCU 121 . can be printed on

이러한, 상전류 센서는 션트 센서(Shunt sensor)일 수 있다. 예를 들어, 제1 상전류 센서는 제1 인버터(122a)의 접지단자(GND)에 연결된 제1 션트 센서(124a)이다. 다른 예를 들어, 제2 상전류 센서는 제2 인버터(122b)의 접지단자(GND)에 연결된 제2 션트 센서(124b)이다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 션트 센서(124)는 인버터(122)의 접지단자 이외에 다른 단자에 연결될 수도 있다.Such a phase current sensor may be a shunt sensor. For example, the first phase current sensor is the first shunt sensor 124a connected to the ground terminal GND of the first inverter 122a. As another example, the second phase current sensor is the second shunt sensor 124b connected to the ground terminal GND of the second inverter 122b. However, the present invention is not limited thereto, and the shunt sensor 124 may be connected to a terminal other than the ground terminal of the inverter 122 .

통신부(125)는 각 조향 제어 모듈(120) 간 내부 통신을 수행할 수 있다. 구체적으로, 통신부(125)는 조향 제어 모듈(120)의 상태에 대한 정보를 송신 및 수시할 수 있다. The communication unit 125 may perform internal communication between each steering control module 120 . Specifically, the communication unit 125 may transmit and receive information on the state of the steering control module 120 .

예를 들면, 제1 통신부(125a)는 제1 조향 제어 모듈(120a)의 상태를 CAN 통신을 통해 제2 통신부(125b)에 송신하고, 제2 조향 제어 모듈(120b)의 상태를 CAN 통신을 통해 수신한다. 반대로, 제2 통신부(125b)는 제2 조향 제어 모듈(120b)의 상태를 CAN 통신을 통해 제1 통신부(125a)에 송신하고, 제1 조향 제어 모듈(120a)의 상태를 CAN 통신을 통해 수신한다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 전술한 예시에서의 CAN 통신 방법 이외에 다른 통신 방법이 본 개시에 적용될 수 있다.For example, the first communication unit 125a transmits the state of the first steering control module 120a to the second communication unit 125b through CAN communication, and transmits the state of the second steering control module 120b through CAN communication. receive through Conversely, the second communication unit 125b transmits the state of the second steering control module 120b to the first communication unit 125a through CAN communication, and receives the state of the first steering control module 120a through CAN communication. do. However, the present disclosure is not limited thereto, and other communication methods other than the CAN communication method in the above-described example may be applied to the present disclosure.

일 실시예로써 제1 조향 제어 모듈(120a)은 제1 상전류 센서에 의해 감지된 제1 인버터(122a)의 제1 상전류 감지값에 기초하여 제1 인버터(122a)를 제어하기 위한 제1 제어 전압을 계산하고, 제1 제어 전압과 미리 설정된 기준값을 비교하여 비교 결과에 따라 제1 제어 전압을 출력하거나, 제1 통신부(125a)를 통해 제2 조향 제어 모듈(120b)에 제2 인버터(122b)의 제2 상전류 감지값을 요청하고, 제2 상전류 감지값이 수신되면, 제2 상전류 감지값에 기초하여 제1 인버터(122a)를 제어하기 위한 제2 제어 전압을 계산하고, 제2 제어 전압을 출력할 수 있다.As an embodiment, the first steering control module 120a may include a first control voltage for controlling the first inverter 122a based on the first phase current sensed value of the first inverter 122a sensed by the first phase current sensor. , and compares the first control voltage with a preset reference value and outputs the first control voltage according to the comparison result, or sends the second inverter 122b to the second steering control module 120b through the first communication unit 125a. request a second phase current detection value of , and when the second phase current detection value is received, a second control voltage for controlling the first inverter 122a is calculated based on the second phase current detection value, and the second control voltage is can be printed out.

여기서, 제1 제어 전압이 기준값 이상이면, 제1 조향 제어 모듈(120a)은 제1 제어 전압을 제1 인버터(122a)에 출력할 수 있다.Here, when the first control voltage is equal to or greater than the reference value, the first steering control module 120a may output the first control voltage to the first inverter 122a.

여기서, 제1 제어 전압이 기준값 미만이면, 제1 조향 제어 모듈(120a)은 제2 상전류 감지값을 요청할 수 있다.Here, when the first control voltage is less than the reference value, the first steering control module 120a may request the second phase current detection value.

제1 제어 전압은 제1 인버터(122a)에 포함된 복수의 스위치들 각각의 턴온/턴오프 타이밍을 제어하는데 필요한 전압을 의미할 수 있다. 제1 제어 전압은 제1 인버터(122a)의 제1 상전류 감지값으로부터 계산되는 전압이고, 일정한 주기성을 갖고 변동될 수 있다.The first control voltage may mean a voltage required to control the turn-on/turn-off timing of each of the plurality of switches included in the first inverter 122a. The first control voltage is a voltage calculated from the first phase current sensed value of the first inverter 122a, and may be changed with a certain periodicity.

제2 제어 전압은 제1 제어 전압과 동일하게 제1 인버터(122a)에 포함된 복수의 스위치들 각각의 턴온/턴오프 타이밍을 제어하는데 필요한 전압이다. 제2 제어 전압은 제2 인버터(122b)의 제2 상전류 감지값으로부터 계산되고, 제1 제어 전압이 기준값보다 작은 경우에 산출되며, 제1 제어 전압과 동일한 값일 수 있다. 제2 제어 전압도 일정한 주기성을 갖고 변동될 수 있다.The second control voltage is a voltage required to control the turn-on/turn-off timing of each of the plurality of switches included in the first inverter 122a in the same manner as the first control voltage. The second control voltage is calculated from the second phase current sensed value of the second inverter 122b, is calculated when the first control voltage is less than the reference value, and may be the same as the first control voltage. The second control voltage may also be varied with a constant periodicity.

여기서, 제2 상전류 감지값은 변동되는 제1 제어 전압이 기준값 미만인 시점부터 제1 제어 전압이 기준값 이상인 시점까지, 제2 상전류 센서에 의해 감지된 제2 인버터(122b)의 상전류일 수 있다.Here, the second phase current sensed value may be the phase current of the second inverter 122b sensed by the second phase current sensor from a point in time when the changed first control voltage is less than the reference value to a point in time when the first control voltage is greater than or equal to the reference value.

기준값은 인버터(122)의 상전류가 검출되기 위한 최소한의 시간(Tmin)이 존재하는 경우, 그 최소한의 시간(Tmin)에 대응되는 전압을 의미할 수 있다. 여기서, 인버터(122)의 상전류가 검출되기 위한 최소한의 시간(Tmin)은 데드타임(Daedtime), AD(Analog to Digital) 변환시간 등에 의해 설계될 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.The reference value may mean a voltage corresponding to the minimum time (T min ) when there is a minimum time (T min ) for detecting the phase current of the inverter (122). Here, the minimum time (T min ) for detecting the phase current of the inverter 122 may be designed by a dead time, an analog to digital (AD) conversion time, or the like. However, the present invention is not limited thereto.

한편, 인버터(122)의 상전류는 인버터(122)에 포함된 복수의 스위치들의 상태가 영벡터인 구간에서 검출될 수 있고, 이때, 영벡터인 구간이 전술한 최소한의 시간(Tmin) 이상이어야 인버터(122)의 상전류가 검출될 수 있는데, 이에 대한 구체적인 설명은 도 3 및 도 4를 참조하여 후술한다.On the other hand, the phase current of the inverter 122 may be detected in a section in which the states of a plurality of switches included in the inverter 122 are zero vector, and in this case, the zero vector section must be longer than the above-described minimum time (T min ) The phase current of the inverter 122 may be detected, and a detailed description thereof will be described later with reference to FIGS. 3 and 4 .

한편, 제1 인버터(122a)의 제1 상전류의 위상은 제2 인버터(122b)의 제2 상전류의 위상과 반대일 수 있다. 따라서, 제2 인버터(122b)의 제2 상전류 감지값이 제1 조향 제어 모듈(120a)에 수신되면, 제1 조향 제어 모듈(120a)은 제2 상전류의 위상을 변경(예를 들어, 위상을 180도 변경)하여 제1 상전류의 위상과 동일하게 하고, 위상이 변경된 제2 상전류를 이용하여 제2 제어 전압을 계산할 수 있다.Meanwhile, the phase of the first phase current of the first inverter 122a may be opposite to the phase of the second phase current of the second inverter 122b. Accordingly, when the second phase current sensed value of the second inverter 122b is received by the first steering control module 120a, the first steering control module 120a changes the phase of the second phase current (for example, the phase 180 degrees) to make it the same as the phase of the first phase current, and the second control voltage may be calculated using the phase-changed second phase current.

일 실시예로서, 제2 조향 제어 모듈(120b)은 제2 상전류 센서에 의해 감지된 제2 인버터(122b)의 제2 상전류 감지값에 기초하여 제2 인버터(122b)를 제어하기 위한 제3 제어 전압을 계산하고, 제3 제어 전압과 미리 설정된 기준값을 비교하여 비교 결과에 따라 제3 제어 전압을 출력하거나, 제2 통신부(125b)를 통해 제1 조향 제어 모듈(120a)에 제1 인버터(122a)의 제1 상전류 감지값을 요청하고, 제1 상전류 감지값이 수신되면, 제1 상전류 감지값에 기초하여 제1 인버터(122a)를 제어하기 위한 제4 제어 전압을 계산하고, 제4 제어 전압을 출력할 수 있다.As an embodiment, the second steering control module 120b is configured to control the second inverter 122b based on the second phase current sensed value of the second inverter 122b sensed by the second phase current sensor. The voltage is calculated, the third control voltage is compared with a preset reference value, and the third control voltage is output according to the comparison result, or the first inverter 122a is transmitted to the first steering control module 120a through the second communication unit 125b. ), and when the first phase current detection value is received, a fourth control voltage for controlling the first inverter 122a is calculated based on the first phase current detection value, and the fourth control voltage can be printed out.

제3 제어 전압은 제2 인버터(122b)에 포함된 복수의 스위치들 각각의 턴온/턴오프 타이밍을 제어하는데 필요한 전압을 의미할 수 있다. 제3 제어 전압은 제2 인버터(122b)의 제2 상전류 감지값으로부터 계산되는 전압이고, 일정한 주기성을 갖고 변동될 수 있다. 한편, 제3 제어 전압의 크기는 제1 제어 전압의 크기와 동일하고, 제3 제어 전압의 위상은 제1 제어 전압의 위상과 반대(180도 차이)일 수 있다.The third control voltage may mean a voltage required to control the turn-on/turn-off timing of each of the plurality of switches included in the second inverter 122b. The third control voltage is a voltage calculated from the second phase current sensed value of the second inverter 122b and may be varied with a constant periodicity. Meanwhile, the magnitude of the third control voltage may be the same as that of the first control voltage, and the phase of the third control voltage may be opposite to the phase of the first control voltage (a difference of 180 degrees).

제4 제어 전압은 제3 제어 전압과 동일하게 제2 인버터(122b)에 포함된 복수의 스위치들 각각의 턴온/턴오프 타이밍을 제어하는데 필요한 전압이다. 제4 제어 전압은 제1 인버터(122a)의 제1 상전류 감지값으로부터 계산되고, 제3 제어 전압이 기준값보다 작은 경우에 산출되며, 제3 제어 전압과 동일한 값일 수 있다. 제4 제어 전압도 일정한 주기성을 갖고 변동될 수 있다.The fourth control voltage is a voltage required to control the turn-on/turn-off timing of each of the plurality of switches included in the second inverter 122b, like the third control voltage. The fourth control voltage is calculated from the first phase current sensed value of the first inverter 122a, is calculated when the third control voltage is less than the reference value, and may be the same as the third control voltage. The fourth control voltage may also be varied with a constant periodicity.

복수의 조향 제어 모듈(120) 중 어느 하나가 메인(Main)으로 동작할 수 있다. 예를 들어, 제1 조향 제어 모듈(120a)이 메인으로 동작하고, 제2 조향 제어 모듈(120b)이 서브로 동작하는 경우, 제1 조향 제어 모듈(120a)이 어시스트 전류를 조향 모터(130)에 출력하고, 제1 조향 제어 모듈(120a)이 동작하는 동안에 제2 조향 제어 모듈(120b)은 동작하지 않는다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며 제2 조향 제어 모듈(120b)이 메인으로 동작할 수도 있다.Any one of the plurality of steering control modules 120 may operate as a main. For example, when the first steering control module 120a operates as a main and the second steering control module 120b operates as a sub, the first steering control module 120a applies an assist current to the steering motor 130 . , and while the first steering control module 120a operates, the second steering control module 120b does not operate. However, the present invention is not limited thereto, and the second steering control module 120b may operate as a main.

한편, 복수의 조향 제어 모듈(120)은 모두 메인으로 동작할 수 있다. 이때, 복수의 조향 제어 모듈(120)은 조향 모터(130)에 인가되는 어시스트 전류를 각각 나누어 출력하고, 복수의 조향 제어 모듈(120) 각각에 의해 출력되는 분할된 어시스트 전류는 통합되어 최종적으로 조향 모터(130)에 인가될 수 있다.Meanwhile, all of the plurality of steering control modules 120 may operate as mains. At this time, the plurality of steering control modules 120 divide and output the assist current applied to the steering motor 130 , and the divided assist current output by each of the plurality of steering control modules 120 is integrated and finally the steering It may be applied to the motor 130 .

조향 모터(130)는 조향 제어 모듈(120)로부터 제어 신호, 즉 어시스트 전류(Assist current)를 입력받고, 어시스트 전류에 대응되는 회전속도, 토크(Torque)로 구동할 수 있다. 구체적으로, 조향 모터(130)는 조향 제어 모듈(120)에 포함된 인버터(122)의 상전류를 입력받고, 조향 모터(130)는 인버터(122)의 상전류에 기초하여 구동할 수 있다.The steering motor 130 may receive a control signal, ie, an assist current, from the steering control module 120 , and may be driven with a rotation speed and torque corresponding to the assist current. Specifically, the steering motor 130 may receive the phase current of the inverter 122 included in the steering control module 120 , and the steering motor 130 may be driven based on the phase current of the inverter 122 .

여기서, 조향 모터(130)는 브러시리스(Brushless) 모터일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 권선과 제2 권선을 포함하는 듀얼 와인딩(Dual-winding)일 수 있다.Here, the steering motor 130 may be a brushless motor, but is not limited thereto, and may be a dual-winding motor including a first winding and a second winding.

이때, 제1 권선은 제1 방향으로 조향 모터(130)에 와인딩되고, 제2 권선은 제1 권선의 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향으로 조향 모터(130)에 와인딩될 수 있다. 예를 들어, 제1 권선은 조향 모터(130)에 시계 방향으로 와인딩되고, 제2 권선은 반시계 방향으로 와인딩된다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.In this case, the first winding may be wound on the steering motor 130 in a first direction, and the second winding may be wound on the steering motor 130 in a second direction opposite to the first direction of the first winding. For example, the first winding is wound in a clockwise direction on the steering motor 130 , and the second winding is wound in a counterclockwise direction. However, the present invention is not limited thereto.

제1 권선은 제1 조향 제어 모듈(120a)과 전기적으로 연결될 수 있고, 제2 권선은 제2 조향 제어 모듈(120b)과 전기적으로 연결될 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.The first winding may be electrically connected to the first steering control module 120a, and the second winding may be electrically connected to the second steering control module 120b. However, the present invention is not limited thereto.

조향 모터(130)는 일반적으로 높은 RPM(Revolutions Per Minute)으로 구동하고 있으므로, 조향 모터(130)에서 역기전압(Back ElectroMotive Force; BEMF)이 순간적으로 발생할 수 있다. 이때, 조향 모터(130)에 포함된 제1 권선과 제2 권선은 서로 반대 방향으로 와인딩되므로, 제1 권선에서 발생하는 역기전압의 위상과 제2 권선에서 발생하는 역기전압의 위상은 서로 반대, 즉 위상 차가 180도일 수 있다.Since the steering motor 130 is generally driven at high revolutions per minute (RPM), a back electromotive force (BEMF) may be instantaneously generated in the steering motor 130 . At this time, since the first winding and the second winding included in the steering motor 130 are wound in opposite directions, the phase of the counter electromotive voltage generated in the first winding and the phase of the counter electromotive voltage generated in the second winding are opposite to each other, That is, the phase difference may be 180 degrees.

제1 권선에서 발생하는 역기전압의 위상과 제2 권선에서 발생하는 역기전압의 위상이 서로 반대이므로, 제1 조향 제어 모듈(120a)이 산출하는 제1 제어 전압, 제2 제어 전압의 위상과 제3 제어 전압, 제4 제어 전압의 위상도 서로 반대일 수 있으며, 제1 상전류의 위상과 제2 상전류의 위상도 서로 반대일 수 있다.Since the phase of the counter electromotive voltage generated in the first winding and the phase of the counter electromotive voltage generated in the second winding are opposite to each other, the phases of the first and second control voltages calculated by the first steering control module 120a and the second The phases of the third control voltage and the fourth control voltage may also be opposite to each other, and the phases of the first phase current and the phase of the second phase current may also be opposite to each other.

센서는 스티어링 휠의 조향각, 토크 등 조향정보를 감지하고, 이에 대응되는 감지 신호를 조향 제어 모듈(120)에 출력할 수 있다. 이러한 센서는 예를 들어, 스티어링 휠의 조향각을 감지하는 조향각 센서, 스티어링 휠의 회전으로 발생하는 조향 토크를 감지하는 토크 센서 등을 의미할 수 있다.The sensor may detect steering information, such as a steering angle and torque of the steering wheel, and output a detection signal corresponding thereto to the steering control module 120 . Such a sensor may mean, for example, a steering angle sensor sensing a steering angle of a steering wheel, a torque sensor sensing steering torque generated by rotation of the steering wheel, or the like.

도시하지 않았지만, 본 개시에 따른 조향 제어 모듈(120)은 조향 모터(130)의 위치를 감지하는 모터 위치 센서, 배터리(110)의 공급전압을 도통시키는 공급전압 스위치 등을 더 포함할 수 있다.Although not shown, the steering control module 120 according to the present disclosure may further include a motor position sensor for detecting the position of the steering motor 130 , a supply voltage switch for conducting the supply voltage of the battery 110 , and the like.

전술한 바에 의하면, 본 개시에 따른 조향 보조 시스템(100)은 인버터(122)의 상전류가 감지되지 않는 구간 없이 인버터(122)의 상전류를 항상 검출하여 조향 보조력을 제공할 수 있는 효과를 제공한다.As described above, the steering assistance system 100 according to the present disclosure always detects the phase current of the inverter 122 without a section in which the phase current of the inverter 122 is not detected, thereby providing an effect of providing steering assistance. .

이하에서는 본 개시에 따른 조향 보조 시스템(100)에 포함된 MCU(121), 인버터(122), PCO 스위치(123), 상전류 센서 간의 연결관계를 회로도를 이용하여 설명한다.Hereinafter, a connection relationship between the MCU 121 , the inverter 122 , the PCO switch 123 , and the phase current sensor included in the steering assistance system 100 according to the present disclosure will be described using a circuit diagram.

도 2는 본 개시에 따른 조향 보조 시스템(100)을 설명하는 회로도이다.2 is a circuit diagram illustrating the steering assistance system 100 according to the present disclosure.

도 2를 참조하면, 제1 조향 제어 모듈(120a) 및 제2 조향 제어 모듈(120b) 각각에 포함된 제1 인버터(122a)에 포함된 스위치 및 제2 인버터(122b)에 포함된 스위치, 제1 PCO 스위치(123a) 및 제2 PCO 스위치(123b)는 FET(Field-Effect Transistor)로 구현될 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.Referring to FIG. 2 , the switch included in the first inverter 122a included in each of the first steering control module 120a and the second steering control module 120b and the switch included in the second inverter 122b, the second The first PCO switch 123a and the second PCO switch 123b may be implemented as a field-effect transistor (FET). However, the present invention is not limited thereto.

본 개시에 따른 조향 모터(130)가 3상 듀얼 와인딩 모터인 경우, 인버터(122)에 포함된 스위치는 조향 모터(130)의 U상, V상, W상 각각을 제어하기 위해 6개의 FET로 구현될 수 있고, PCO 스위치(123)는 3개의 FET로 구현될 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 여기서, 인버터(122)에 포함된 6개의 FET로 구현된 스위치 중 접지단자에 연결된 하단 스위치와, 그 접지 단자에 연결된 스위치와 전기적으로 연결된 상단 스위치는 서로 반대의 동작을 수행할 수 있다.When the steering motor 130 according to the present disclosure is a three-phase dual winding motor, the switch included in the inverter 122 uses six FETs to control each of the U phase, V phase, and W phase of the steering motor 130 . may be implemented, and the PCO switch 123 may be implemented with three FETs. However, the present invention is not limited thereto. Here, among the switches implemented with six FETs included in the inverter 122 , the lower switch connected to the ground terminal and the upper switch electrically connected to the switch connected to the ground terminal may perform opposite operations.

한편, 제1 조향 제어 모듈(120a) 및 제2 조향 제어 모듈(120b) 각각에 포함된 제1 상전류 센서 및 제2 상전류 센서는 모두 shunt 구조이며, 구체적으로 저항 및 OP-amplifier의 조합으로 구현될 수 있다.Meanwhile, the first phase current sensor and the second phase current sensor included in each of the first steering control module 120a and the second steering control module 120b have a shunt structure, and specifically, to be implemented with a combination of a resistor and an OP-amplifier. can

이때, 본 개시에 따른 조향 모터(130)가 3상 듀얼 와인딩 모터인 경우, 제1 상전류 센서 및 제2 상전류 센서는 인버터(122)에 포함된 스위치 중 접지단자와 연결된 스위치와 각각 연결될 수 있다.In this case, when the steering motor 130 according to the present disclosure is a three-phase dual winding motor, the first phase current sensor and the second phase current sensor may be respectively connected to a switch connected to a ground terminal among switches included in the inverter 122 .

제1 조향 제어 모듈(120a) 및 제2 조향 제어 모듈(120b) 각각에 포함된 제1 MCU(121a)와 제2 MCU(121b)는 제1 상전류 센서 및 제2 상전류 센서로부터 인버터(122)의 상전류 각각을 입력받을 수 있고, 인버터(122)에 포함된 복수의 스위치 및 PCO 스위치(123)의 게이트에 제어 전압을 인가할 수 있다.The first MCU 121a and the second MCU 121b included in the first steering control module 120a and the second steering control module 120b, respectively, are connected to the inverter 122 from the first phase current sensor and the second phase current sensor. Each of the phase currents may be input, and a control voltage may be applied to the gates of the plurality of switches and the PCO switch 123 included in the inverter 122 .

배터리(110)의 공급전압(V)이 제1 인버터(122a)에 도통되고, 제1 인버터(122a)는 도통된 배터리(110)의 공급전압(V)을 전환하여 제1 MCU(121a)의 타이밍 제어에 따라 조향 모터(130)의 각 상(예를 들어, u상, v상, w상)에 인버터(122)의 출력, 예를 들어 상전류를 인가할 수 있다.The supply voltage V of the battery 110 is conducted to the first inverter 122a, and the first inverter 122a converts the supply voltage V of the conductive battery 110 to the first MCU 121a. The output of the inverter 122, for example, a phase current, may be applied to each phase (eg, u-phase, v-phase, w-phase) of the steering motor 130 according to timing control.

한편, 본 개시에 따른 상전류 센서는 인버터(122)에 포함된 스위치가 특정 상태 (예를 들어, 스위치가 모두 단락(Short)된 상태이거나 개방(Open)된 상태일 때 등) 인버터(122)의 상전류를 검출할 수 있다.On the other hand, in the phase current sensor according to the present disclosure, a switch included in the inverter 122 is in a specific state (eg, when all switches are in a short-circuited state or an open state, etc.) of the inverter 122 . Phase current can be detected.

이하에서는 인버터(122)에 포함된 스위치들의 상태를 나타낸 타이밍도와 인버터(122)의 스위치들이 가질 수 있는 상태를 정리한 표를 이용하여 인버터(122)의 상전류가 검출되는 방법을 설명하되, 전술한 바와 같이, 접지 단자에 연결된 스위치와 다른 단자(접지 단자에 비하여 전위가 높은 단자)에 연결된 스위치는 서로 반대의 동작을 수행하므로, 편의상 접지 단자에 비하여 전위가 높은 다른 단자에 연결된 스위치를 기준으로 설명한다.Hereinafter, a method of detecting the phase current of the inverter 122 will be described using a timing diagram showing the states of the switches included in the inverter 122 and a table summarizing the states that the switches of the inverter 122 may have. As shown, a switch connected to the ground terminal and a switch connected to another terminal (a terminal with a higher potential compared to the ground terminal) perform opposite operations, so for convenience, the switch connected to another terminal with a higher potential compared to the ground terminal is used as a reference do.

도 3은 상전류 센서가 인버터(122)의 상전류를 감지하는 타이밍을 설명하기 위한 타이밍도이고, 도 4는 인버터(122)에 포함된 스위치들의 상태와 측정 가능한 인버터(122)의 상전류를 나타내는 도면이다.3 is a timing diagram for explaining the timing at which the phase current sensor detects the phase current of the inverter 122, and FIG. 4 is a diagram showing the states of switches included in the inverter 122 and the phase current of the inverter 122 that can be measured. .

도 3을 참조하면, 본 개시에 따른 인버터(122)의 스위치들은 MCU(121)의 턴온/턴오프 타이밍 제어에 따라 제1 상태(예를 들어, Low, 0) 또는 제2 상태(예를 들어, High, 1)일 수 있다.Referring to FIG. 3 , the switches of the inverter 122 according to the present disclosure are in a first state (eg, Low, 0) or a second state (eg, Low, 0) according to turn-on/turn-off timing control of the MCU 121 . , High, 1).

예를 들면, MCU(121)가 제어 전압을 인버터(122)의 스위치에 인가하면, 인버터(122)의 스위치는 제1 상태에서 제2 상태로 전환된다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.For example, when the MCU 121 applies a control voltage to the switch of the inverter 122 , the switch of the inverter 122 is switched from the first state to the second state. However, the present invention is not limited thereto.

여기서, 전술한 바와 같이, 상전류 센서가 인버터(122)의 상전류를 검출하기 위해서는 인버터(122)의 스위치가 특정 상태일 때 가능하다.Here, as described above, in order for the phase current sensor to detect the phase current of the inverter 122 , it is possible when the switch of the inverter 122 is in a specific state.

예를 들면, 상전류 센서는 인버터(122)의 접지단자에 연결된 하단 스위치와 연결되는 경우, 인버터(122)의 상단 스위치가 모두 제1 상태이면, 인버터(122)의 상전류가 검출된다.For example, when the phase current sensor is connected to a lower switch connected to the ground terminal of the inverter 122 , when all upper switches of the inverter 122 are in the first state, the phase current of the inverter 122 is detected.

다른 예를 들면, 상전류 센서는 인버터(122)의 접지단자의 전위보다 배터리(110)의 공급 전압만큼 더 높은 전위를 갖는 다른 단자에 연결된 상단 스위치와 연결되는 경우, 인버터(122)의 상단 스위치가 모두 제2 상태이면, 인버터(122)의 상전류가 검출된다.For another example, when the phase current sensor is connected to the upper switch connected to another terminal having a higher potential by the supply voltage of the battery 110 than the potential of the ground terminal of the inverter 122, the upper switch of the inverter 122 is If both are in the second state, the phase current of the inverter 122 is detected.

본 명세서에서는 편의상 상전류 센서가 인버터(122)의 접지단자에 연결된 하단 스위치와 연결된 것을 기준으로 설명한다.In this specification, for convenience, the description will be made based on the connection of the phase current sensor to the lower switch connected to the ground terminal of the inverter 122 .

한편, 인버터(122)의 스위치 각각의 상태를 벡터로 표현하는 경우, 인버터(122)의 스위치, 예를 들어 다른 단자에 연결된 상단 스위치 각각의 상태가 모두 제1 상태이면, 이는 영벡터일 수 있다. 상단 스위치가 영벡터인 구간(t)에서 인버터(122)의 상전류는 검출될 수 있는데, 이때, 상전류가 검출되기 위해서는 Daedtime 등에 의한 최소한의 시간(Tmin)이 필요하고, 상단 스위치가 영벡터인 구간(t)이 최소한의 시간(Tmin)보다 작으면, 인버터(122)의 상전류는 검출될 수 없다.On the other hand, when the state of each switch of the inverter 122 is expressed as a vector, if the states of the switches of the inverter 122, for example, the upper switches connected to other terminals are all the first states, this may be a zero vector. . The phase current of the inverter 122 can be detected in the section t where the upper switch is the zero vector. At this time, a minimum time (T min ) by deadtime or the like is required for the phase current to be detected, and the upper switch is the zero vector. If the interval t is less than the minimum time T min , the phase current of the inverter 122 cannot be detected.

한편, 조향 모터(130)가 3상 모터인 경우, 3상전류의 합이 0이므로, 3개의 상전류 중 2개의 상전류가 검출되면, 나머지 상전류도 검출될 수 있다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 상단 스위치의 상태 벡터가 영벡터(V0)인 경우에 3개의 상전류가 모두 검출될 수 있을 뿐만 아니라, 제1 벡터(V1), 제3 벡터(V3), 제5 벡터(V5)인 경우에도 3개의 상전류 중 2개의 상전류가 검출되고, MCU(121)가 수행하는 연산 프로세스에 의해 나머지 하나의 상전류가 검출될 수 있다.On the other hand, when the steering motor 130 is a three-phase motor, since the sum of the three-phase currents is 0, when two phase currents among the three phase currents are detected, the remaining phase currents may also be detected. That is, as shown in FIG. 4 , when the state vector of the upper switch is the zero vector (V 0 ), all three phase currents can be detected as well as the first vector (V 1 ) and the third vector (V). 3 ), even in the case of the fifth vector V 5 , two phase currents among the three phase currents may be detected, and the remaining one phase current may be detected by an operation process performed by the MCU 121 .

도 5는 조향 모터(130)에 와인딩(winding)된 권선을 나타낸 도면이고, 도 6은 조향 모터(130)에 인가되는 인버터(122)의 상전류의 방향을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 5 is a view showing a winding wound in the steering motor 130 , and FIG. 6 is a view for explaining the direction of the phase current of the inverter 122 applied to the steering motor 130 .

도 5를 참조하면, 본 개시에 따른 조향 모터(130)에서는 제1 권선 set(131, 133)과 제2 권선 set(132, 134)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5 , the steering motor 130 according to the present disclosure may include first winding sets 131 and 133 and second winding sets 132 and 134 .

여기서, 제1 권선 set(131, 133)은 U상 권선(U1, U3), V상 권선(V1, V3) 및 W상 권선(W1, W3)을 포함하고 있으며, 각 상의 권선은 모두 제1 방향, 예를 들어 시계 방향(또는 반시계 방향)으로 와인딩된다.Here, the first winding set (131, 133) includes U-phase windings (U1, U3), V-phase windings (V1, V3) and W-phase windings (W1, W3), and the windings of each phase are all first It is wound in a direction, for example clockwise (or counterclockwise).

여기서, 제2 권선 set(132, 134)는 제1 권선 set(131, 133)과 유사하게 U상 권선(U2, U4), V상 권선(V2, V4) 및 W상 권선(W2, W4)을 포함하고 있으며, 각 상의 권선은 모두 제1 권선 set(131, 133)의 와인딩 방향인 제1 방향과 반대 방향, 예를 들어 반시계 방향(또는 시계 방향)으로 와인딩된다.Here, the second winding set (132, 134) is similar to the first winding set (131, 133) U-phase windings (U2, U4), V-phase windings (V2, V4) and W-phase windings (W2, W4) It includes, and the windings of each phase are all wound in a direction opposite to the first direction, which is the winding direction of the first winding set (131, 133), for example, counterclockwise (or clockwise).

복수의 권선 set 각각은 복수의 조향 제어 모듈(120) 각각과 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 권선 set(131, 133)는 제1 조향 제어 모듈(120a)과 연결되고, 제2 권선 set(132, 134)는 제2 조향 제어 모듈(120b)과 연결된다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.Each of the plurality of winding sets may be connected to each of the plurality of steering control modules 120 . For example, the first winding sets 131 and 133 are connected to the first steering control module 120a, and the second winding sets 132 and 134 are connected to the second steering control module 120b. However, the present invention is not limited thereto.

한편, 조향 모터(130)가 구동하기 위해서는 인버터(122)의 상전류로부터 유도되는 자기장의 방향이 일치되어야 하기 때문에, 제1 방향으로 와인딩된 제1 권선 set(131, 133)에 흐르는 인버터(122)의 상전류(예를 들어, 제1 인버터(122a)의 제1 상전류)의 방향과 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 와인딩된 제2 권선 set(132, 134)에 흐르는 인버터(122)의 상전류(예를 들어, 제2 인버터(122b)의 제2 상전류)의 방향이 서로 반대가 되어야 한다. 즉, 제1 인버터(122a)의 제1 상전류와 제2 인버터(122b)의 제2 상전류의 위상 차는 180도일 수 있다.On the other hand, since the direction of the magnetic field induced from the phase current of the inverter 122 must match in order for the steering motor 130 to drive, the inverter 122 flowing in the first winding sets 131 and 133 wound in the first direction. The phase current of the inverter 122 flowing in the second winding sets 132 and 134 wound in a second direction opposite to the first direction and the direction of the phase current (eg, the first phase current of the first inverter 122a) of (For example, the direction of the second phase current of the second inverter 122b) should be opposite to each other. That is, the phase difference between the first phase current of the first inverter 122a and the second phase current of the second inverter 122b may be 180 degrees.

도 6을 참조하여 예를 들면, 제1 인버터(122a)의 제1 상전류가 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 흐르는 경우, 제2 인버터(122b)의 제2 상전류는 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 제1 인버터(122a)의 제1 상전류의 방향과 반대로 흐르게 된다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 제2 인버터(122b)의 제2 상전류가 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 흐르는 경우, 제1 인버터(122a)의 제1 상전류는 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 흐를 수 있다.Referring to FIG. 6 , for example, when the first phase current of the first inverter 122a flows as shown in FIG. 6A , the second phase current of the second inverter 122b is shown in FIG. 6B ), it flows in the opposite direction to the direction of the first phase current of the first inverter 122a. However, the present invention is not limited thereto, and when the second phase current of the second inverter 122b flows as shown in FIG. It can flow as shown in

이하에서는 인버터(122)의 출력을 발생시키는 조향 제어 모듈(120)의 제어 전압의 그래프를 이용하여 조향 제어 모듈(120)의 동작을 설명한다.Hereinafter, the operation of the steering control module 120 will be described using a graph of the control voltage of the steering control module 120 that generates the output of the inverter 122 .

도 7은 인버터(122)를 제어하는 제어 전압을 나타내는 그래프이다.7 is a graph illustrating a control voltage for controlling the inverter 122 .

도 7을 참조하면, 전술한 바와 같이, 제1 조향 제어 모듈(120a)이 제1 인버터(122a)의 출력을 제어하기 위한 제어 전압의 위상과 제2 조향 제어 모듈(120b)이 제2 인버터(122b)의 출력을 제어하기 위한 제어 전압의 위상은 반대일 수 있다.Referring to FIG. 7 , as described above, the phase of the control voltage for the first steering control module 120a to control the output of the first inverter 122a and the second steering control module 120b are connected to the second inverter ( The phase of the control voltage for controlling the output of 122b) may be reversed.

예를 들어, 제1 조향 제어 모듈(120a)이 산출한 제어 전압이 도 7의 (a)에 도시된 바와 같은 그래프로 표현되는 경우, 제2 조향 제어 모듈(120b)이 산출한 제어 전압은 도 7의 (b)에 도시된 바와 같은 그래프로 표현된다. For example, when the control voltage calculated by the first steering control module 120a is expressed in a graph as shown in FIG. 7A , the control voltage calculated by the second steering control module 120b is shown in FIG. It is represented by a graph as shown in (b) of 7 .

이하에서는 설명의 편의상 제1 조향 제어 모듈(120a)의 제어 전압은 도 7의 (a)에 도시된 그래프로 표현되고, 제2 조향 제어 모듈(120b)의 제어 전압은 도 7의 (b)에 도시된 그래프로 표현되는 것으로 가정한다.Hereinafter, for convenience of explanation, the control voltage of the first steering control module 120a is represented by the graph shown in FIG. 7A, and the control voltage of the second steering control module 120b is shown in FIG. 7B. It is assumed that it is represented by the illustrated graph.

여기서, 도 7에 도시된 그래프에서의 파형은 도 3에 도시된 인버터(122)의 스위치, 예를 들어 상단 스위치 3개 각각이 턴온(또는 제1 상태에서 제2 상태로 전환)되게 하는 제어 전압일 수 있으며, 이에 따라 도 7에 도시된 그래프에서 특정 시점(가로축)에서 3개의 그래프가 가지는 각각의 값(세로축의 값)은 도 3에 도시된 바와 같은 타이밍도에서 인버터(122)의 스위치가 기준 주기 대비 제1 상태에서 제2 상태로 전환되는 기간 또는 기준 주기 대비 턴온되는 기간으로 해석될 수 있다.Here, the waveform in the graph shown in FIG. 7 is a switch of the inverter 122 shown in FIG. 3 , for example, a control voltage that causes each of the three upper switches to be turned on (or switched from the first state to the second state) Therefore, in the graph shown in FIG. 7, each value (the value of the vertical axis) of the three graphs at a specific time point (horizontal axis) is the switch of the inverter 122 in the timing diagram as shown in FIG. It may be interpreted as a period of transition from the first state to the second state compared to the reference period or a period of being turned on compared to the reference period.

도 7의 (a)를 참조하여 예를 들면, 특정 시점에서 Ua1값이 1이고, Ua2값이 0.5이며, Ua3값이 0.1인 경우, 인버터(122)의 상단 스위치 3개 중 Ua1값에 대응되는 제1 상단 스위치가 턴온되는 기간은 기준 주기와 동일하고, Ua2값에 대응되는 제2 상단 스위치가 턴온되는 기간은 기준 주기의 절반에 해당하는 기간이며, Ua3값에 대응되는 제3 상단 스위치가 턴온되는 기간은 기준 주기의 10%에 해당하는 기간이다.Referring to (a) of FIG. 7 , for example, when Ua1 value is 1, Ua2 value is 0.5, and Ua3 value is 0.1 at a specific time point, corresponding to Ua1 value among three upper switches of inverter 122 The period in which the first upper switch is turned on is the same as the reference period, the period in which the second upper switch corresponding to the Ua2 value is turned on is a period corresponding to half the reference period, and the third upper switch corresponding to the Ua3 value is turned on The period to be applied is a period corresponding to 10% of the reference period.

또한, 도 7의 (a)에 도시된 Ua1은 도 7의 (b)에 도시된 Ua2과 대응되어 두 파형의 위상차는 180도이고, 도 7의 (a)에 도시된 Ub1은 도 7의 (b)에 도시된 Ub2과 대응되어 두 파형의 위상차는 180도이며, 도 7의 (a)에 도시된 Uc1은 도 7의 (b)에 도시된 Uc2과 대응되어 두 파형의 위상차는 180도 이다.In addition, Ua1 shown in FIG. 7(a) corresponds to Ua2 shown in FIG. 7(b) so that the phase difference between the two waveforms is 180 degrees, and Ub1 shown in FIG. 7(a) is ( The phase difference between the two waveforms corresponding to Ub2 shown in b) is 180 degrees, and Uc1 shown in FIG. 7(a) corresponds to Uc2 shown in FIG. 7(b) and the phase difference between the two waveforms is 180 degrees .

한편, 조향 모터(130)가 더 큰 토크값을 출력하기 위해서, 조향 제어 모듈(120)은 제어 전압을 점점 더 증가시켜 조향 모터(130)를 제어할 수 있다. 이때, 제어 전압이 점점 커질수록 변동되는 제어 전압에 의해 인버터(122)의 스위치(예를 들어, 도 3에 도시된 인버터(122)의 상단 스위치) 각각의 상태가 영벡터인 기간이 감소하게 되고, 영벡터인 기간이 점점 감소하여, 결국 영벡터인 기간이 전술한 인버터(122)의 상전류가 검출되기 위한 최소한의 시간(Tmin)보다 작아지는 경우가 발생하게 된다. 영벡터인 기간이 전술한 최소한의 시간(Tmin)보다 작으면, 인버터(122)의 상전류는 검출되지 못한다.Meanwhile, in order for the steering motor 130 to output a larger torque value, the steering control module 120 may control the steering motor 130 by gradually increasing the control voltage. At this time, as the control voltage gradually increases, the period during which the state of each switch of the inverter 122 (eg, the upper switch of the inverter 122 shown in FIG. 3 ) is a zero vector decreases due to the control voltage that changes. , the period of the zero vector gradually decreases, and eventually the period of the zero vector becomes smaller than the minimum time (T min ) for detecting the phase current of the inverter 122 . When the period of the zero vector is less than the above-described minimum time T min , the phase current of the inverter 122 is not detected.

이때, 일 조향 제어 모듈(예를 들어, 제1 조향 제어 모듈(120a))에 의해 계산된 제어 전압의 위상은 타 조향 제어 모듈(예를 들어, 제2 조향 제어 모듈(120b))에 의해 계산된 제어 전압의 위상과 반대이므로, 일 조향 제어 모듈에 의해 계산된 제어 전압이 기준값보다 작으면, 타 조향 제어 모듈에 의해 계산된 제어 전압은 당연히 그 기준값보다 크되, 양 제어 전압은 위상만 다르므로, 일 조향 제어 모듈에 의해 계산된 제어 전압이 기준값보다 작을 때, 일 조향 제어 모듈은 타 조향 제어 모듈이 이용한 인버터(122)의 상전류값을 수신한다면, 일 조향 제어 모듈에서 검출되지 않는 인버터(122)의 상전류의 미감지 구간을 보완할 수 있다.At this time, the phase of the control voltage calculated by one steering control module (eg, the first steering control module 120a) is calculated by the other steering control module (eg, the second steering control module 120b) Since it is opposite to the phase of the controlled voltage, if the control voltage calculated by one steering control module is less than the reference value, the control voltage calculated by the other steering control module is naturally greater than the reference value, but both control voltages differ only in phase. , when the control voltage calculated by the one steering control module is less than the reference value, the one steering control module receives the phase current value of the inverter 122 used by the other steering control module, the inverter 122 not detected by the one steering control module ), the phase current not detected section can be supplemented.

도 7을 참조하여 예를 들면, 도 7의 (a)에 도시된 Ub1값이 제1 레퍼런스 라인(ref 1) 미만인 경우를 만족하면, 이 구간(약 0~80)에서는 도 7의 (b)에 도시된 Ub2값이 제4 레퍼런스 라인(ref 4) 이상(약 0~80)인 경우를 동시에 만족하게 된다. 따라서, Ub1값에 따른 제어 전압이 제1 레퍼런스에 따른 기준값보다 작으면, 그 구간에서 제1 조향 제어 모듈(120a)은 제4 레퍼런스 라인(ref 4) 이상의 Ub2값이 산출되는데 이용된 제2 인버터(122b)의 제2 상전류 감지값을 제2 조향 제어 모듈(120b)로부터 수신하고, 제2 상전류의 위상을 제1 인버터(122a)의 제1 상전류의 위상과 동일하게 변경하며, 위상이 변경된 제2 상전류를 이용하여 기준 전압을 재계산한다.Referring to FIG. 7, for example, if the Ub1 value shown in (a) of FIG. 7 is less than the first reference line (ref 1), in this section (about 0 to 80), (b) of FIG. A case in which the Ub2 value shown in Fig. 2 is equal to or greater than the fourth reference line ref 4 (about 0 to 80) is simultaneously satisfied. Accordingly, when the control voltage according to the Ub1 value is less than the reference value according to the first reference, the first steering control module 120a in the section uses the second inverter to calculate the Ub2 value greater than or equal to the fourth reference line ref 4 . Receives the second phase current sensed value of 122b from the second steering control module 120b, changes the phase of the second phase current to be the same as the phase of the first phase current of the first inverter 122a, and changes the phase of the second phase current Recalculate the reference voltage using the two-phase current.

도 7을 참조하여 다른 예를 들면, 도 7의 (b)에 도시된 Ub2값이 제3 레퍼런스 라인(ref 3) 미만인 경우를 만족하면, 이 구간(약 150~275)에서는 도 7의 (a)에 도시된 Ub1값이 제2 레퍼런스 라인(ref 2) 이상(약 150~275)인 경우를 동시에 만족하게 된다. 따라서, Ub2값에 따른 제어 전압이 제3 레퍼런스에 따른 기준값보다 작으면, 그 구간에서 제2 조향 제어 모듈(120b)은 제2 레퍼런스 라인(ref 2) 이상의 Ub1값이 산출되는데 이용된 제1 인버터(122a)의 제1 상전류 감지값을 제1 조향 제어 모듈(120a)로부터 수신하고, 제1 상전류의 위상을 제2 인버터(122b)의 제2 상전류의 위상과 동일하게 변경하며, 위상이 변경된 제1 상전류를 이용하여 기준 전압을 재계산한다.As another example with reference to FIG. 7, if the case where the Ub2 value shown in (b) of FIG. 7 is less than the third reference line (ref 3) is satisfied, in this section (about 150 to 275), (a) of FIG. ) is simultaneously satisfied when the value of Ub1 shown in FIG. 2 is equal to or greater than the second reference line ref 2 (about 150 to 275). Accordingly, when the control voltage according to the Ub2 value is smaller than the reference value according to the third reference, the second steering control module 120b in the section uses the first inverter used to calculate the Ub1 value greater than or equal to the second reference line ref 2 . Receives the first phase current sensed value of 122a from the first steering control module 120a, changes the phase of the first phase current to be the same as the phase of the second phase current of the second inverter 122b, and changes the phase of the second phase current Recalculate the reference voltage using the 1-phase current.

이하에서는 본 개시에 따른 조향 제어 모듈(120)의 기능을 모두 수행할 수 있는 조향 제어 장치를 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a steering control device capable of performing all functions of the steering control module 120 according to the present disclosure will be described in detail.

도 8은 본 개시에 따른 조향 제어 장치(200)를 설명하는 블록도이다.8 is a block diagram illustrating the steering control apparatus 200 according to the present disclosure.

도 8을 참조하면, 본 개시에 따른 조향 제어 장치(200)는 제1 제어부(210)와 통신부(210) 및 제2 제어부(230) 등을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 8 , the steering control apparatus 200 according to the present disclosure may include a first control unit 210 , a communication unit 210 , and a second control unit 230 .

제1 제어부(210)는 제1 인버터(122a)의 제1 상전류 감지값에 기초하여 제1 인버터(122a)를 제어하기 위한 제1 제어 전압을 계산할 수 있다The first control unit 210 may calculate a first control voltage for controlling the first inverter 122a based on the first phase current sensed value of the first inverter 122a.

그리고, 제1 제어부(210)는 제1 제어 전압과 미리 설정된 기준값을 비교하여 비교 결과에 따라 제1 제어 전압을 출력하거나, 타 조향 제어 장치에 제2 인버터(122b)의 제2 상전류 감지값을 요청할 수 있다.Then, the first control unit 210 compares the first control voltage with a preset reference value and outputs the first control voltage according to the comparison result, or transmits the second phase current detection value of the second inverter 122b to the other steering control device. you can request

일 예로, 제1 제어 전압이 기준값 이상이면, 제1 제어부(210)는 제1 제어 전압을 출력한다.For example, when the first control voltage is equal to or greater than the reference value, the first control unit 210 outputs the first control voltage.

다른 예로, 제1 제어 전압이 기준값 미만이면, 제1 제어부(210)는 제2 상전류 감지값을 요청한다.As another example, when the first control voltage is less than the reference value, the first control unit 210 requests the second phase current detection value.

여기서, 제1 상전류 감지값은 인버터(122)(예를 들어, 도 1에 도시된 제1 인버터(122a))의 접지단자(GND)에 연결된 션트 센서(124)(예를 들어, 도 1의 제1 션트 센서(124a))에 의해 감지될 수 있다.Here, the first phase current sensed value is the shunt sensor 124 (eg, in FIG. 1 ) connected to the ground terminal GND of the inverter 122 (eg, the first inverter 122a shown in FIG. 1 ). may be detected by the first shunt sensor 124a).

여기서, 제2 상전류 감지값은 변동되는 제1 제어 전압이 기준값 미만인 시점부터 제1 제어 전압이 기준값 이상인 시점까지, 타 조향 제어 장치에 의해 감지된 제2 인버터(122b)의 상전류일 수 있다.Here, the second phase current sensed value may be the phase current of the second inverter 122b sensed by the other steering control device from a point in time when the changed first control voltage is less than the reference value to a point in time when the first control voltage is greater than or equal to the reference value.

또한, 여기서, 제2 상전류 감지값의 위상은 제1 상전류 감지값의 위상과 반대일 수 있다.Also, here, the phase of the second phase current detection value may be opposite to the phase of the first phase current detection value.

또한, 여기서, 제2 상전류 감지값은 인버터(122)(예를 들어, 도 1에 도시된 제2 인버터(122b))의 접지단자(GND)에 연결된 션트 센서(124)(예를 들어, 도 1의 제2 션트 센서(124b))에 의해 감지될 수 있다.In addition, here, the second phase current sensed value is the shunt sensor 124 (eg, FIG. 1 ) connected to the ground terminal GND of the inverter 122 (eg, the second inverter 122b shown in FIG. 1 ). may be sensed by the second shunt sensor 124b of 1).

한편, 타 조향 제어 장치는 조향 제어 장치(200)와 동일한 기능을 수행하는 장치를 의미할 수 있다. 예를 들어, 조향 제어 장치(200)가 제1 조향 제어 모듈(120a)에 대응되는 경우, 타 조향 제어 장치는 제2 조향 제어 모듈(120b)에 대응된다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.Meanwhile, the other steering control device may refer to a device that performs the same function as the steering control device 200 . For example, when the steering control device 200 corresponds to the first steering control module 120a, the other steering control device corresponds to the second steering control module 120b. However, the present invention is not limited thereto.

통신부(210)는 타 조향 제어 장치와 통신할 수 있다. 구체적으로, 통신부(210)는 조향 제어 장치(200)의 상태 정보를 타 조향 제어 장치로 송신하고, 타 조향 제어 장치의 상태 정보를 타 조향 제어 장치로부터 수신할 수 있다.The communication unit 210 may communicate with other steering control devices. Specifically, the communication unit 210 may transmit the state information of the steering control apparatus 200 to the other steering control apparatus and receive the state information of the other steering control apparatus from the other steering control apparatus.

제2 제어부(230)는, 통신부(210)가 타 조향 제어 장치로부터 제2 상전류 감지값을 수신하면, 제2 상전류 감지값에 기초하여 제1 인버터(122a)를 제어하기 위한 제2 제어 전압을 계산하고, 제2 제어 전압을 출력할 수 있다.The second control unit 230, when the communication unit 210 receives the second phase current detection value from the other steering control device, a second control voltage for controlling the first inverter 122a based on the second phase current detection value and may output a second control voltage.

이하에서는 본 개시에 따른 조향 제어 장치(200)의 기능을 모두 수행할 수 있는 조향 제어 방법을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a steering control method capable of performing all functions of the steering control apparatus 200 according to the present disclosure will be described in detail.

도 9는 본 개시에 따른 조향 제어 방법을 설명하는 흐름도이다.9 is a flowchart illustrating a steering control method according to the present disclosure.

도 9를 참조하면, 제1 제어부(210)가 제1 인버터(122a)의 제1 상전류 감지값을 수신한다(S110).Referring to FIG. 9 , the first control unit 210 receives the first phase current sensed value of the first inverter 122a ( S110 ).

여기서, 제1 상전류 감지값은 제1 인버터(122a)의 접지단자(GND)에 연결된 제1 션트 센서(124a)에 의해 감지될 수 있다.Here, the first phase current sensed value may be sensed by the first shunt sensor 124a connected to the ground terminal GND of the first inverter 122a.

그 다음, 제1 제어부(210)가 제1 인버터(122a)의 제1 상전류 감지값에 기초하여 제1 인버터(122a)를 제어하기 위한 제1 제어 전압을 계산한다(S120).Next, the first control unit 210 calculates a first control voltage for controlling the first inverter 122a based on the first phase current sensed value of the first inverter 122a ( S120 ).

그 다음, 제1 제어부(210)가 제1 제어 전압과 미리 설정된 기준값을 비교한다(S130).Next, the first control unit 210 compares the first control voltage with a preset reference value (S130).

여기서, 제1 제어 전압이 기준값 이상이면, 제1 제어부(210)가 제1 제어 전압을 출력하고(S140), 제1 제어 전압이 기준값 미만이면, 제1 제어부(210)가 제2 상전류 감지값을 요청한다(S150).Here, when the first control voltage is equal to or greater than the reference value, the first control unit 210 outputs the first control voltage (S140), and when the first control voltage is less than the reference value, the first control unit 210 controls the second phase current detection value to request (S150).

여기서, 제2 상전류 감지값은 변동되는 제1 제어 전압이 기준값 미만인 시점부터 제1 제어 전압이 기준값 이상인 시점까지, 타 조향 제어 장치에 의해 감지된 제2 인버터(122b)의 상전류일 수 있으며, 제2 상전류 감지값의 위상은 제1 상전류 감지값의 위상과 반대일 수 있다.Here, the second phase current sensed value may be the phase current of the second inverter 122b sensed by the other steering control device from a point in time when the changed first control voltage is less than the reference value to a point in time when the first control voltage is greater than or equal to the reference value, A phase of the two-phase current detection value may be opposite to a phase of the first phase current detection value.

제2 상전류 감지값이 수신되면(S160), 제2 제어부(230)가 제2 상전류 감지값에 기초하여 제1 인버터(122a)를 제어하기 위한 제2 제어 전압을 계산하고(S170), 제2 제어 전압을 출력한다(S180). When the second phase current detection value is received (S160), the second control unit 230 calculates a second control voltage for controlling the first inverter 122a based on the second phase current detection value (S170), and the second A control voltage is output (S180).

제2 상전류 감지값은 제2 인버터(122b)의 접지단자(GND)에 연결된 제2 션트 센서(124b)에 의해 감지될 수 있다.The second phase current sensed value may be sensed by the second shunt sensor 124b connected to the ground terminal GND of the second inverter 122b.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 개시에 의하면, 본개시는 전압이용률을 증가시킴에 따라 인버터의 상전류가 감지되지 않는 구간이 발생하더라도 인버터의 상전류를 이용하여 차량의 조향을 안정적으로 제어할 수 있는 조향 보조 시스템, 조향 제어 장치 및 조향 제어 방법을 제공할 수 있다.As described above, according to the present disclosure, the present disclosure is a steering assistance that can stably control the steering of a vehicle by using the phase current of the inverter even if a section in which the phase current of the inverter is not detected occurs as the voltage utilization rate is increased. A system, a steering control device, and a steering control method may be provided.

또한, 본 개시에 의하면, 본 개시는 션트 센서를 이용하여 인버터의 상전류를 검출함으로써 제조 단가를 절감할 수 있는 조향 보조 시스템, 조향 제어 장치 및 조향 제어 방법을 제공할 수 있다.Also, according to the present disclosure, the present disclosure may provide a steering assistance system, a steering control device, and a steering control method capable of reducing manufacturing cost by detecting a phase current of an inverter using a shunt sensor.

또한, 본 개시에 의하면, 본 개시는 인버터의 출력에 대응되는 제어 전압의 전압이용률을 증가시켜 인버터의 접지단자에 연결된 션트 센서의 성능을 개선할 수 있는 조향 보조 시스템, 조향 제어 장치 및 조향 제어 방법을 제공할 수 있다.In addition, according to the present disclosure, the present disclosure provides a steering assistance system, a steering control device, and a steering control method capable of improving the performance of a shunt sensor connected to the ground terminal of the inverter by increasing the voltage utilization rate of a control voltage corresponding to the output of the inverter. can provide

이상에서의 설명 및 첨부된 도면은 본 개시의 기술 사상을 예시적으로 나타낸 것에 불과한 것으로서, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 개시의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 구성의 결합, 분리, 치환 및 변경 등의 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 개시에 개시된 실시예들은 본 개시의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 개시의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 개시의 과제 해결 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 본 개시의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 개시의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description and the accompanying drawings are merely illustrative of the technical spirit of the present disclosure, and those of ordinary skill in the art to which the present disclosure pertains can combine configurations within a range that does not depart from the essential characteristics of the present disclosure. , various modifications and variations such as separation, substitution and alteration will be possible. Accordingly, the embodiments disclosed in the present disclosure are for explanation rather than limiting the technical spirit of the present disclosure, and the scope of the technical spirit of the present disclosure is not limited by these embodiments. That is, as long as it is within the scope of solving the problems of the present disclosure, all of the components may operate by selectively combining one or more. The protection scope of the present disclosure should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present disclosure.

100: 조향 보조 시스템 110: 배터리
120: 조향 제어 모듈 130: 조향 모터
140: 센서 200: 조향 제어 장치
210: 제1 제어부 220: 통신부
230: 제2 제어부100: steering assistance system 110: battery
120: steering control module 130: steering motor
140: sensor 200: steering control device
210: first control unit 220: communication unit
230: second control unit

Claims (16)

제1 MCU(Micro Controller Unit), 제1 인버터, 제1 통신부 및 제1 상전류 센서를 포함하는 제1 조향 제어 모듈;
제2 MCU, 제2 인버터, 제2 통신부 및 제2 상전류 센서를 포함하는 제2 조향 제어 모듈; 및
제1 방향으로 와인딩(winding)되고 상기 제1 조향 제어 모듈과 연결되는 제1 권선과 상기 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향으로 와인딩되고 상기 제2 조향 정 모듈과 연결되는 제2 권선을 포함하는 듀얼 와인딩(Dual-winding) 조향 모터를 포함하되,
상기 제1 조향 제어 모듈은,
상기 제1 상전류 센서에 의해 감지된 상기 제1 인버터의 제1 상전류 감지값에 기초하여 상기 제1 인버터를 제어하기 위한 제1 제어 전압을 계산하고,
상기 제1 제어 전압과 미리 설정된 기준값을 비교하여 비교 결과에 따라 상기 제1 제어 전압을 출력하거나, 상기 제1 통신부를 통해 상기 제2 조향 제어 모듈에 제2 인버터의 제2 상전류 감지값을 요청하고,
상기 제2 상전류 감지값이 수신되면, 상기 제2 상전류 감지값에 기초하여 상기 제1 인버터를 제어하기 위한 제2 제어 전압을 계산하고, 상기 제2 제어 전압을 출력하고,
상기 제2 상전류 감지값의 위상은,
상기 제1 상전류 감지값의 위상과 반대이고,
상기 제1 조향 제어 모듈은,
상기 제2 상전류의 위상이 상기 제1 상전류의 위상과 반대인 경우, 상기 수신된 제2 상전류의 위상을 변경하여 상기 제1 상전류의 위상과 동일하게 하고 상기 제2 제어 전압을 계산하는 것을 특징으로 하는 조향 보조 시스템.a first steering control module including a first microcontroller unit (MCU), a first inverter, a first communication unit, and a first phase current sensor;
a second steering control module including a second MCU, a second inverter, a second communication unit, and a second phase current sensor; and
a first winding wound in a first direction and connected to the first steering control module and a second winding wound in a second direction opposite to the first direction and connected to the second steering wheel module; A dual-winding steering motor comprising:
The first steering control module comprises:
calculating a first control voltage for controlling the first inverter based on a first phase current sensed value of the first inverter sensed by the first phase current sensor,
Comparing the first control voltage with a preset reference value and outputting the first control voltage according to the comparison result, or requesting the second phase current detection value of the second inverter from the second steering control module through the first communication unit, ,
when the second phase current detection value is received, a second control voltage for controlling the first inverter is calculated based on the second phase current detection value, and the second control voltage is output;
The phase of the second phase current sensed value is,
opposite to the phase of the first phase current sensed value,
The first steering control module comprises:
When the phase of the second phase current is opposite to that of the first phase current, the phase of the received second phase current is changed to be the same as the phase of the first phase current and the second control voltage is calculated steering assistance system. 제1항에 있어서,
상기 제1 조향 제어 모듈은,
상기 제1 제어 전압이 상기 기준값 이상이면, 상기 제1 제어 전압을 출력하고,
상기 제1 제어 전압이 상기 기준값 미만이면, 상기 제2 상전류 감지값을 요청하는 것을 특징으로 하는 조향 보조 시스템.According to claim 1,
The first steering control module comprises:
outputting the first control voltage when the first control voltage is equal to or greater than the reference value;
If the first control voltage is less than the reference value, the steering assistance system, characterized in that requesting the second phase current sensed value. 제2항에 있어서,
상기 제2 상전류 감지값은,
변동되는 상기 제1 제어 전압이 상기 기준값 미만인 시점부터 상기 제1 제어 전압이 상기 기준값 이상인 시점까지, 상기 제2 상전류 센서에 의해 감지된 상기 제2 인버터의 상전류인 것을 특징으로 하는 조향 보조 시스템.3. The method of claim 2,
The second phase current sensed value is
Steering assistance system, characterized in that the phase current of the second inverter sensed by the second phase current sensor from a point in time when the changed first control voltage is less than the reference value to a point in time when the first control voltage is greater than or equal to the reference value. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제1 상전류 센서는,
상기 제1 인버터의 접지단자(GND)에 연결된 제1 션트 센서(Shunt sensor)인 것을 특징으로 하는 조향 보조 시스템.According to claim 1,
The first phase current sensor,
and a first shunt sensor connected to a ground terminal (GND) of the first inverter. 제1항에 있어서,
상기 제2 상전류 센서는,
상기 제2 인버터의 접지단자(GND)에 연결된 제2 션트 센서(Shunt sensor)인 것을 특징으로 하는 조향 보조 시스템.According to claim 1,
The second phase current sensor,
and a second shunt sensor connected to the ground terminal (GND) of the second inverter. 제1 인버터의 제1 상전류 감지값에 기초하여 상기 제1 인버터를 제어하기 위한 제1 제어 전압을 계산하고, 상기 제1 제어 전압과 미리 설정된 기준값을 비교하여 비교 결과에 따라 상기 제1 제어 전압을 출력하거나, 타 조향 제어 장치에 제2 인버터의 제2 상전류 감지값을 요청하는 제1 제어부;
상기 타 조향 제어 장치와 통신하는 통신부; 및
상기 통신부가 상기 타 조향 제어 장치로부터 상기 제2 상전류 감지값을 수신하면, 상기 제2 상전류 감지값에 기초하여 상기 제1 인버터를 제어하기 위한 제2 제어 전압을 계산하고, 상기 제2 제어 전압을 출력하는 제2 제어부를 포함하고,
상기 제2 상전류 감지값의 위상은,
상기 제1 상전류 감지값의 위상과 반대이고,
상기 제2 제어부는,
상기 제2 상전류의 위상이 상기 제1 상전류의 위상과 반대인 경우, 상기 수신한 제2 상전류의 위상을 변경하여 상기 제1 상전류의 위상과 동일하게 하고 상기 제2 제어 전압을 계산하는 것을 특징으로 하는 조향 제어 장치.A first control voltage for controlling the first inverter is calculated based on the first phase current sensed value of the first inverter, the first control voltage is compared with a preset reference value, and the first control voltage is determined according to the comparison result a first control unit for outputting or requesting a second phase current sensed value of the second inverter to the other steering control device;
a communication unit communicating with the other steering control device; and
When the communication unit receives the second phase current sensed value from the steering control device, a second control voltage for controlling the first inverter is calculated based on the second phase current sensed value, and the second control voltage is a second control unit for outputting;
The phase of the second phase current sensed value is,
opposite to the phase of the first phase current sensed value,
The second control unit,
When the phase of the second phase current is opposite to the phase of the first phase current, the phase of the received second phase current is changed to be the same as the phase of the first phase current and the second control voltage is calculated steering control device. 제7항에 있어서,
상기 제1 제어부는,
상기 제1 제어 전압이 상기 기준값 이상이면, 상기 제1 제어 전압을 출력하고,
상기 제1 제어 전압이 상기 기준값 미만이면, 상기 제2 상전류 감지값을 요청하는 것을 특징으로 하는 조향 제어 장치.8. The method of claim 7,
The first control unit,
outputting the first control voltage when the first control voltage is equal to or greater than the reference value;
When the first control voltage is less than the reference value, the steering control device, characterized in that requesting the second phase current sensed value. 제8항에 있어서,
상기 제2 상전류 감지값은,
변동되는 상기 제1 제어 전압이 상기 기준값 미만인 시점부터 상기 제1 제어 전압이 상기 기준값 이상인 시점까지, 상기 타 조향 제어 장치에 의해 감지된 상기 제2 인버터의 상전류인 것을 특징으로 하는 조향 제어 장치.9. The method of claim 8,
The second phase current sensed value is
The steering control apparatus according to claim 1, wherein the phase current of the second inverter sensed by the other steering control apparatus is from a point in time when the changed first control voltage is less than the reference value to a point in time when the first control voltage is greater than or equal to the reference value. 삭제delete 제7항에 있어서,
상기 제1 상전류 감지값 및 상기 제2 상전류 감지값 중 적어도 하나는,
상기 제1 인버터 및 상기 제2 인버터 중 적어도 하나의 접지단자(GND)에 연결된 션트 센서(Shunt sensor)에 의해 감지된 것을 특징으로 하는 조향 제어 장치.8. The method of claim 7,
At least one of the first phase current detection value and the second phase current detection value is
Steering control device, characterized in that the sensing by a shunt sensor (Shunt sensor) connected to the ground terminal (GND) of at least one of the first inverter and the second inverter. 제1 제어부가 제1 인버터의 제1 상전류 감지값에 기초하여 상기 제1 인버터를 제어하기 위한 제1 제어 전압을 계산하는 단계;
상기 제1 제어부가 상기 제1 제어 전압과 미리 설정된 기준값을 비교하고, 비교 결과에 따라 제1 전압을 출력하거나, 통신부를 통해 타 조향 제어 장치에 제2 인버터의 제2 상전류 감지값을 요청하는 단계; 및
상기 제2 상전류 감지값이 수신되면, 제2 제어부가 상기 제2 상전류 감지값에 기초하여 상기 제1 인버터를 제어하기 위한 제2 제어 전압을 계산하고, 상기 제2 제어 전압을 출력하는 단계를 포함하고,
상기 제2 상전류 감지값의 위상은,
상기 제1 상전류 감지값의 위상과 반대이고,
상기 제2 제어 전압을 출력하는 단계는,
상기 제2 상전류의 위상이 상기 제1 상전류의 위상과 반대인 경우, 상기 수신된 제2 상전류의 위상을 변경하여 상기 제1 상전류의 위상과 동일하게 하고 상기 제2 제어 전압을 계산하는 것을 특징으로 하는 조향 제어 방법.calculating, by the first controller, a first control voltage for controlling the first inverter based on the first phase current sensed value of the first inverter;
Comparing, by the first control unit, the first control voltage and a preset reference value, outputting the first voltage according to the comparison result, or requesting the second phase current detection value of the second inverter from the other steering control device through the communication unit ; and
when the second phase current detection value is received, a second control unit calculating a second control voltage for controlling the first inverter based on the second phase current detection value, and outputting the second control voltage do,
The phase of the second phase current sensed value is,
opposite to the phase of the first phase current sensed value,
Outputting the second control voltage comprises:
When the phase of the second phase current is opposite to that of the first phase current, the phase of the received second phase current is changed to be the same as the phase of the first phase current and the second control voltage is calculated steering control method. 제12항에 있어서,
상기 제1 제어부가 상기 제1 제어 전압과 미리 설정된 기준값을 비교하고, 비교 결과에 따라 제1 전압을 출력하거나, 통신부를 통해 타 조향 제어 장치에 제2 상전류 감지값을 요청하는 단계는,
상기 제1 제어 전압이 상기 기준값 이상이면, 상기 제1 제어 전압을 출력하고,
상기 제1 제어 전압이 상기 기준값 미만이면, 상기 제2 상전류 감지값을 요청하는 것을 특징으로 하는 조향 제어 방법.13. The method of claim 12,
Comparing, by the first control unit, the first control voltage and a preset reference value, outputting the first voltage according to the comparison result, or requesting the second phase current detection value from the other steering control device through the communication unit,
outputting the first control voltage when the first control voltage is equal to or greater than the reference value;
If the first control voltage is less than the reference value, the steering control method characterized in that the request for the second phase current sensed value. 제13항에 있어서,
상기 제2 상전류 감지값은,
변동되는 상기 제1 제어 전압이 상기 기준값 미만인 시점부터 상기 제1 제어 전압이 상기 기준값 이상인 시점까지, 상기 타 조향 제어 장치에 의해 감지된 상기 제2 인버터의 상전류인 것을 특징으로 하는 조향 제어 방법.14. The method of claim 13,
The second phase current sensed value is
Steering control method, characterized in that the phase current of the second inverter sensed by the other steering control device from a point in time when the changed first control voltage is less than the reference value to a point in time when the first control voltage is greater than or equal to the reference value. 삭제delete 제12항에 있어서,
상기 제1 상전류 감지값 및 상기 제2 상전류 감지값 중 적어도 하나는,
상기 제1 인버터 및 상기 제2 인버터 중 적어도 하나의 접지단자(GND)에 연결된 션트 센서(Shunt sensor)에 의해 감지된 것을 특징으로 하는 조향 제어 방법.13. The method of claim 12,
At least one of the first phase current detection value and the second phase current detection value is
Steering control method, characterized in that the sensing by a shunt sensor (Shunt sensor) connected to the ground terminal (GND) of at least one of the first inverter and the second inverter.
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