KR102611630B1 - Mdps 시스템의 진동 저감 장치 및 방법 - Google Patents

Mdps 시스템의 진동 저감 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

MDPS 시스템의 진동 저감 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 MDPS 시스템의 진동 저감 장치는 MDPS(Motor Driven Power Steering) 시스템의 토크를 감지하는 토크 센서의 토크 신호에서 외란에 의해 발생된 오차 신호를 검출하고, 상기 오차 신호를 이용하여 외란 신호를 보상하기 위한 보상 신호를 생성하는 적응 제어 모듈; 및 상기 MDPS 시스템의 외란의 진동 주파수를 이용하여 필터 신호를 생성하고, MDPS 제어기로부터 출력된 전류 커맨드의 외란 성분을 상기 필터 신호를 토대로 제거하여 외란이 억제된 전류 커맨드를 출력하는 적응 필터 모듈을 포함하고, 상기 MDPS 제어기는 상기 보상 신호와 상기 외란이 억제된 전류 커맨드로 최종 전류 커맨드를 생성하고 상기 최종 전류 커맨드에 따라 상기 MDPS 시스템의 모터를 제어하는 것을 특징으로 한다.

Description

MDPS 시스템의 진동 저감 장치 및 방법{APPARATUS FOR REDUCING VIBRATION OF MOTOR DRIVEN POWER STEERING AND METHOD THEREOF}
본 발명은 MDPS 시스템의 진동 저감 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 MDPS 시스템에 작용하는 외란을 추정하고 외란 성분을 역으로 보상하여 진동을 저감시키는 MDPS 시스템의 진동 저감 장치 및 방법에 관한 것이다.
MDPS(Motor Driven Power Steering) 시스템은 조향휠에 입력되는 운전자의 조향토크를 측정하는 토크 센서, 조향휠의 조향각 또는 조향각속도를 측정하는 조향각 센서, 및 차속을 측정하는 차속 센서 등을 통해 차량의 주행 조건을 판단하고, 운전자가 조향휠을 조타함에 따라 조향축에 인가되는 조향토크에 근거하여 전동모터를 통해 보조토크를 제공한다.
이러한 MDPS 시스템을 장착한 차량의 조향장치에는 다양한 종류의 진동이 발생할 수 있다. MDPS 시스템에 발생하는 진동에는 노면 상황에 의한 진동 뿐만 아니라 차체 또는 마운팅계의 구조, 바퀴의 균형 불량 등으로 인하여 바퀴의 회전 방향 및 반경 방향으로 발생하는 다양한 진동이 포함될 수 있다.
차량에서 발생하는 외란은 MDPS 시스템으로 전달되어 운전자에게 진동감을 주는 하나의 요인이 된다. 차량의 속도에 따라 주파수가 변동하는 외란은 MDPS 시스템에 전달되어 MDPS 시스템의 제어 동작을 방해하는 원인이 된다. 이에, MDPS 시스템에 작용하는 진동을 최소화할 필요성이 있었다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 10-2017-0067252호(2017.06.16)의 '전동식 동력 보조 조향장치'에 개시되어 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 MDPS 시스템에 작용하는 외란을 추정하고 외란 성분을 역으로 보상하여 진동을 저감시키는 MDPS 시스템의 진동 저감 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 MDPS 시스템의 진동 저감 장치는 MDPS(Motor Driven Power Steering) 시스템의 토크를 감지하는 토크 센서의 토크 신호에서 외란에 의해 발생된 오차 신호를 검출하고, 상기 오차 신호를 이용하여 외란 신호를 보상하기 위한 보상 신호를 생성하는 적응 제어 모듈; 및 상기 MDPS 시스템의 외란의 진동 주파수를 이용하여 필터 신호를 생성하고, MDPS 제어기로부터 출력된 전류 커맨드의 외란 성분을 상기 필터 신호를 토대로 제거하여 외란이 억제된 전류 커맨드를 출력하는 적응 필터 모듈을 포함하고, 상기 MDPS 제어기는 상기 보상 신호와 상기 외란이 억제된 전류 커맨드로 최종 전류 커맨드를 생성하고 상기 최종 전류 커맨드에 따라 상기 MDPS 시스템의 모터를 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 적응 제어 모듈은 상기 토크 신호에서 상기 오차 신호를 검출하는 오차 신호 검출부; 및 상기 외란의 진동 주파수를 이용하여 기저 함수를 생성하고 기저 함수를 이용하여 상기 보상 신호를 생성한 후 상기 오차 신호에 따라 상기 외란 신호를 상쇄시키기 위한 상기 보상 신호를 조정하는 보상 신호 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 오차 신호 검출부는 상기 토크 신호를 필터링하여 상기 오차 신호를 출력하는 밴드패스필터; 및 상기 외란의 진동 주파수에 따라 상기 밴드패스필터의 중심 주파수를 설정하는 중심 주파수 설정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 보상 신호 생성부는 상기 외란의 진동 주파수를 적분하여 회전각을 생성하고 상기 회전각으로 기저 함수를 생성하여 기저 함수로 상기 보상 신호를 검출하는 보상 신호 검출부; 및 상기 보상 신호의 크기와 위상을 결정하는 파라미터를 상기 오차 신호의 크기가 작아지도록 조정하는 보상 신호 조정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 적응 필터 모듈은 상기 외란의 진동 주파수를 적분하여 회전각을 생성하고 상기 회전각으로 기저 함수를 생성하여 기저 함수로 필터 신호를 검출하는 필터 신호 검출부; 및 상기 전류 커맨드와 상기 필터 신호의 오차가 감소하도록 상기 필터 신호의 크기와 위상을 결정하는 파라미터를 조정하는 필터 신호 조정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 MDPS 시스템의 진동 저감 방법은 적응 제어 모듈이 MDPS 시스템의 토크를 감지하는 토크 센서의 토크 신호에서 외란에 의해 발생된 오차 신호를 검출하고, 상기 오차 신호를 이용하여 외란 신호를 제거하기 위한 보상 신호를 생성하는 단계; 적응 필터 모듈이 상기 MDPS 시스템의 외란의 진동 주파수를 이용하여 필터 신호를 생성하고, MDPS 제어기로부터 출력된 전류 커맨드의 외란 성분을 상기 필터 신호를 토대로 제거하여 외란이 억제된 전류 커맨드를 출력하는 단계; 및 상기 MDPS 제어기는 상기 보상 신호와 상기 외란이 억제된 전류 커맨드로 최종 전류 커맨드를 생성하고 상기 최종 전류 커맨드에 따라 상기 MDPS 시스템의 모터를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 외란 신호를 보상하기 위한 보상 신호를 생성하는 단계는, 상기 토크 신호에서 상기 오차 신호를 검출하는 단계; 및 상기 외란의 진동 주파수를 이용하여 기저 함수를 생성하고 기저 함수를 이용하여 상기 보상 신호를 생성한 후 상기 오차 신호에 따라 상기 외란 신호를 상쇄시키기 위한 상기 보상 신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 보상 신호를 생성하는 단계는, 상기 외란의 진동 주파수를 적분하여 회전각을 생성하고 상기 회전각으로 기저 함수를 생성하여 기저 함수로 상기 보상 신호를 검출하는 단계; 및 상기 보상 신호의 크기와 위상을 결정하는 파라미터를 상기 오차 신호의 크기가 작아지도록 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 외란이 억제된 전류 커맨드를 출력하는 단계는, 상기 외란의 진동 주파수를 적분하여 회전각을 생성하고 상기 회전각으로 기저 함수를 생성하여 기저 함수로 필터 신호를 검출하는 단계; 및 상기 전류 커맨드와 상기 필터 신호의 오차가 감소하도록 상기 필터 신호의 크기와 위상을 결정하는 파라미터를 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 MDPS 시스템의 진동 저감 장치 및 방법은 MDPS 시스템에 작용하는 외란을 추정하고 외란 성분을 역으로 보상하여 진동을 저감시킨다.
본 발명의 다른 측면에 따른 MDPS 시스템의 진동 저감 장치 및 방법은 기존의 동역학 모델링없이 간단한 수치 연산으로도 스티어링 휠의 진동을 저감할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시 예에 따른 MDPS 시스템의 진동 저감 장치의 블럭 구성도이다.
도 2 는 도 1 의 적응 제어 모듈의 블럭 구성도이다.
도 3 은 도 1 의 적응 필터 모듈의 블럭 구성도이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시 예에 따른 시뮬레이션한 결과 파라미터가 수렴되는 예를 나타낸 도면이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시 예에 따른 실제 차량을 이용한 보상 로직 시험 결과(시간 데이터)를 나타낸 도면이다.
도 6 은 본 발명의 일 실시 예에 따른 실제 차량을 이용한 보상 로직 시험 결과(주파수 분석)를 나타낸 도면이다.
도 7 은 본 발명의 일 실시 예에 따른 MDPS 시스템의 진동 저감 방법의 순서도이다.
이하에서는 본 발명의 일 실시 예에 따른 MDPS 시스템의 진동 저감 장치 및 방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 이용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1 은 본 발명의 일 실시 예에 따른 MDPS 시스템의 진동 저감 장치의 블럭 구성도이고, 도 2 는 도 1 의 적응 제어 모듈의 블럭 구성도이며, 도 3 은 도 1 의 적응 필터 모듈의 블럭 구성도이며, 도 4 는 본 발명의 일 실시 예에 따른 시뮬레이션한 결과 파라미터가 수렴되는 예를 나타낸 도면이며, 도 5 는 본 발명의 일 실시 예에 따른 실제 차량을 이용한 보상 로직 시험 결과(시간 데이터)를 나타낸 도면이며, 도 6 은 본 발명의 일 실시 예에 따른 실제 차량을 이용한 보상 로직 시험 결과(주파수 분석)를 나타낸 도면이다.
도 1 내지 3 을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 MDPS 시스템의 진동 저감 장치는 적응 제어 모듈(100), 적응 필터 모듈(200), 및 MDPS(Motor Driven Power Steering) 제어기(300)를 포함한다.
MDPS(Motor Driven Power Steering) 시스템은 조향휠에 입력되는 운전자의 조향토크를 측정하는 토크 센서(20), 조향휠의 조향각 또는 조향각속도를 측정하는 조향각 센서(미도시), 및 차속을 측정하는 차속 센서 등을 통해 차량의 주행 조건을 판단하고, 운전자가 조향휠을 조타함에 따라 조향축에 인가되는 조향토크에 근거하여 전동모터를 통해 보조토크를 제공한다.
이 과정에서, MDPS 시스템은 차량의 공진에 의한 진동의 영향을 받을 수 있고, MDPS 시스템의 전류 커맨드도 진동의 영향을 받을 수 있다. 즉, MDPS 시스템의 MDPS 제어기(300)로부터 MDPS 시스템의 모터 제어를 위한 전류 커맨드에도 외란 성분이 포함될 수 있다.
적응 제어 모듈(100)은 MDPS 시스템의 조향토크를 감지하는 토크 센서(20)의 토크 신호에서 외란에 의해 발생된 오차 신호를 검출한다. 적응 제어 모듈(100)은검출된 오차 신호를 이용하여 외란 신호를 보상하기 위한 보상 신호를 생성한다.
토크 센서(20)에 의해 감지된 토크 신호에는 운전자 토크, 계측 노이즈, 외란 토크 및 보상 토크가 포함될 수 있다. 특히, 외란 토크는 랙바(10)의 진동에 의해 토크 신호에 포함될 수 있다.
도 2 를 참조하면, 적응 제어 모듈(100)은 오차 신호 검출부(110), 및 보상 신호 생성부(120)를 포함한다.
오차 신호 검출부(110)는 토크 센서(20)에서 출력된 토크 신호에서 오차 신호를 검출한다.
오차 신호 검출부(110)는 밴드패스필터(112) 및 중심 주파수 설정부(114)를 포함한다.
밴드패스필터(112)는 토크 신호에 의해 감지된 토크 신호를 필터링하여 토크 신호에서 오차 신호를 출력한다. 토크 센서(20)에 의해 감지된 토크 신호에는 외란 성분이 포함되어 있다.
중심 주파수 설정부(114)는 외란에 의한 휠의 진동 주파수를 검출하고, 휠의 진동 주파수로 밴드패스필터(112)의 중심 주파수를 설정한다. 진동 주파수는 차량의 속도와 모터(30)의 각속도로부터 계산될 수 있다.
이 경우, 밴드패스필터(112)는 중심 주파수 설정부(114)에 의해 설정된 중심 주파수에 따라 해당 대역의 주파수를 필터링함으로써, 외란 성분에 의한 오차 신호를 검출할 수 있다.
보상 신호 생성부(120)는 외란의 진동 주파수를 이용하여 보상 신호의 기저 함수를 생성하고, 생성된 기저 함수를 이용하여 보상 신호를 생성하며, 생성된 오차 신호에 따라 외란 신호를 상쇄시키기 위해 보상 신호를 조정한다.
보상 신호 생성부(120)는 보상 신호 검출부(122), 및 보상 신호 조정부(124)를 포함한다.
보상 신호 검출부(122)는 외란의 진동 주파수를 적분하여 회전각(θ)을 생성한다.
보상 신호 검출부(122)는 생성된 회전각(θ)을 이용하여 보상 신호의 기저함수(sinθ, cosθ)를 생성한다.
보상 신호 검출부(122)는 생성된 기저함수를 이용하여 보상 신호(y=p1sinθ+p2cosθ)를 검출한다.
보상 신호에서, p1과 p2는 보상 신호의 크기와 위상을 결정하기 위한 파라미터이다.
보상 신호 조정부(124)는 보상 신호의 크기와 위상을 결정하는 파라미터를 오차 신호의 크기가 작아지도록 조정한다.
즉, 보상 신호 조정부(124)는 오차 신호에 따라 보상 신호의 파라미터를 각각 조정하여 오차 신호가 작아지도록 제어함으로써, 외란 신호(d=w1sinθ+w2cosθ)가 제거된다.
한편, 보상 신호 조정부(124)에 의해 조정된 보상 신호는 보상 신호 전달계로 전달되어 MDPS 시스템의 토크로 변환된다. 보상 신호 전달계는 MDPS 제어기(300), 모터(30), 모터 제어기, 기어 등과 같이, 토크를 발생시키기 위한 전자적 기계적 장치라면 모두 포함될 수 있으며, 특별히 한정되는 것은 아니다.
보상 신호 전달계에 의해 발생된 조향토크는 토크 센서(20)에 의해 감지되고, 토크 센서(20)에 의해 감지된 토크 신호는 토크 센서(20)의 외란을 보상하는데 사용될 수 있다.
적응 필터 모듈(200)은 MDPS 시스템의 외란의 진동 주파수를 이용하여 필터 신호를 생성하고, MDPS 제어기(300)로부터 출력된 전류 커맨드의 외란 성분을 필터 신호를 토대로 제거하여 외란이 억제된 전류 커맨드를 출력한다.
도 3 을 참조하면, 적응 필터 모듈(200)은 필터 신호 검출부(210) 및 필터 신호 조정부(220)를 포함한다.
필터 신호 검출부(210)는 외란의 진동 주파수를 적분하여 회전각(θ)을 생성한다. 필터 신호 검출부(210)는 생성된 회전각(θ)을 이용하여 필터 신호의 기저함수(sinθ, cosθ)를 생성한다.
필터 신호 검출부(210)는 생성된 기저함수를 이용하여 필터 신호(ymodel=p0+p1sinθ+p2cosθ)를 검출한다.
필터 신호에서, p0와 p1, 및 p2는 필터 신호의 크기와 위상을 결정하기 위한 파라미터이다.
필터 신호 조정부(220)는 필터 신호의 크기와 위상을 결정하는 파라미터를 조정하여 MDPS 제어기(300)의 전류 커맨드와 필터 신호의 오차가 감소되도록 한다.
즉, 필터 신호 조정부(220)는 MDPS 제어기(300)로부터 전류 커맨드를 입력받는다. 필터 신호 조정부(220)는 MDPS 제어기(300)로부터 입력받은 전류 커맨드를 필터 신호 검출부(210)에 의해 검출된 필터 신호와 비교하여 오차를 검출한다.
오차는 MDPS 제어기(300)로부터 입력받은 전류 커맨드에서 필터 신호 검출부(210)에 의해 검출된 필터 신호를 차감한 것이다.
오차가 검출됨에 따라, 필터 신호 조정부(220)는 오차의 크기가 작아지도록 파라미터 p0와 p1, 및 p2를 조정한다.
필터 신호 조정부(220)는 필터 신호 내 외란 신호(p1sinθ+p2cosθ)를 제거할 수 있도록 p0와 p1, 및 p2를 조정하는데, p0만을 단독적으로 보정되는 경우, 외란 신호와 외란이 아닌 신호를 구분하기가 어려워 외란 신호만을 제거하기가 어려워진다. 이에 따라, 필터 신호 조정부(220)는 p0와 p1, 및 p2를 조정하여 외란 신호를 제거한다.
필터 신호 조정부(220)에 의해 외란 신호(p1sinθ+p2cosθ)가 제거됨에 따라, 필터 신호 조정부(220)에 의해 출력되는 전류 커맨트는 p0이다. p0는 저주파 형태의 부드러운 신호이다.
즉, 필터 신호 조정부(220)는 외란 신호를 제거한 필터 신호, 즉 외란이 억제된 전류 커맨드를 생성하여 MDPS 제어기(300)에 입력한다.
MDPS 제어기(300)는 적응 제어 모듈(100)에서 입력받은 보상 신호를 입력받고, 적응 필터 모듈(200)에서 외란이 억제된 전류 커맨드를 입력받으며, 이들 보상 신호와 외란이 억제된 전류 커맨드로 최종 전류 커맨드를 생성한다. MDPS 제어기(300)는 생성된 최종 전류 커맨드에 따라 MDPS 시스템의 모터(30)를 제어한다.
도 4 를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 MDPS 시스템의 진동 보상 장치의 시뮬레이션 결과, 파라미터 p0, p1, p2 가 목표로 하는 파라미터 0.1, 1.0,
Figure 112021078338578-pat00001
에 각각 수렴함을 알 수 있다. 여기서, 수렴 시간은 업데이트 게인의 크기에 따라 변경될 수 있다.
도 5 에는 실제 차량을 이용한 시험 결과가 도시된다. 시험 조건으로 차속이 150km/h이고 외란의 진동 주파수가 30Hz~10Hz이다.
도 5 를 참조하면, MDPS 시스템의 진동 보상 장치의 보상 로직을 오프시킨 상태와 온시킨 상태를 비교하면, 보상 로직을 온시킨 상태가 보상 로직을 오프시킨 상태보다 MDPS 토크가 상대적으로 크다.
즉, 보상 로직을 온시킨 상태에서는 보상 신호가 증가하게 되면서 MDPS 시스템의 조향토크에 포함된 외란 신호가 억제된다. 그 결과, MDPS 토크는 보상 로직을 온시킨 상태가 보상 로직을 오프시킨 상태보다 상대적으로 크게 된다.
도 6 에는 실제 차량을 이용한 시험 결과가 도시된다. 시험 조건으로 차속이 150km/h이고 외란의 진동 주파수가 30Hz~10Hz이다.
도 6 을 참조하면, 진동의 크기가 보상 로직을 온시킨 상태가 보상 로직을 오프시킨 상태보다 최대 60% 감소함을 알 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 MDPS 시스템의 진동 보상 장치는 동역학 모델링없이도 오차 신호를 정의하고 계측만으로도 스티어링 휠의 진동을 저감할 수 있다.
이하 본 발명의 일 실시 예에 따른 MDPS 시스템의 진동 저감 방법을 도 7 을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 MDPS 시스템의 진동 저감 방법의 순서도이다.
도 7 을 참조하면, 먼저 토크 센서(20)에서 MDPS 토크 신호를 감지한다(S110).
오차 신호 검출부(110)는 토크 센서(20)에서 출력된 토크 신호에서 오차 신호를 검출한다(S120). 이 경우, 중심 주파수 설정부(114)가 외란에 의한 휠의 진동 주파수를 검출하고, 휠의 진동 주파수로 밴드패스필터(112)의 중심 주파수를 설정하다. 밴드패스필터(112)는 토크 신호에 의해 감지된 토크 신호를 필터링하여 토크 신호에서 오차 신호를 출력한다.
한편, 보상 신호 검출부(122)는 외란의 진동 주파수를 적분하여 회전각(θ)을 생성하고, 생성된 회전각(θ)을 이용하여 보상 신호의 기저함수(sinθ, cosθ)를 생성한다(S130).
또한, 보상 신호 검출부(122)는 생성된 기저함수를 이용하여 보상 신호(y=p1sinθ+p2cosθ)를 생성한다(S140).
이 경우, 보상 신호 조정부(124)는 보상 신호의 크기와 위상을 결정하는 파라미터 p1, p2를 오차 신호의 크기가 작아지도록 조정한다(S150).
한편, 필터 신호 검출부(210)는 외란의 진동 주파수를 적분하여 회전각(θ)을 생성하고, 생성된 회전각(θ)을 이용하여 필터 신호의 기저함수(sinθ, cosθ)를 생성한다(S210).
필터 신호 검출부(210)는 생성된 기저함수를 이용하여 필터 신호(ymodel=p0+p1sinθ+p2cosθ)를 검출한다(S220).
이어, 필터 신호 조정부(220)는 필터 신호의 크기와 위상을 결정하는 파라미터를 조정하여 MDPS 제어기(300)의 전류 커맨드와 필터 신호의 오차가 감소되도록 한다(S230).
즉, 필터 신호 조정부(220)는 MDPS 제어기(300)로부터 입력받은 전류 커맨드를 필터 신호 검출부(210)에 의해 검출된 필터 신호와 비교하여 오차를 검출하고, 검출된 오차의 크기가 작아지도록 파라미터 p0, p1, p2를 조정한다.
이어, MDPS 제어기(300)는 적응 제어 모듈(100)에서 입력받은 보상 신호를 입력받고, 적응 필터 모듈(200)에서 외란이 억제된 전류 커맨드를 입력받아, 이들 보상 신호와 외란이 억제된 전류 커맨드로 최종 전류 커맨드를 생성한다(S300).
MDPS 제어기(300)는 생성된 최종 전류 커맨드에 따라 MDPS 시스템의 모터(30)를 제어하여 토크를 생성한다(S310).
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 MDPS 시스템의 진동 저감 장치 및 방법은 MDPS 시스템에 작용하는 가변 주파수 외란을 추정하고 외란 성분을 역으로 보상하여 진동을 저감시킨다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 MDPS 시스템의 진동 저감 장치 및 방법은 기존의 동역학 모델링없이 간단한 수치 연산으로도 스티어링 휠의 진동을 저감할 수 있다.
본 명세서에서 설명된 구현은, 예컨대, 방법 또는 프로세스, 장치, 소프트웨어 프로그램, 데이터 스트림 또는 신호로 구현될 수 있다. 단일 형태의 구현의 맥락에서만 논의(예컨대, 방법으로서만 논의)되었더라도, 논의된 특징의 구현은 또한 다른 형태(예컨대, 장치 또는 프로그램)로도 구현될 수 있다. 장치는 적절한 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어 등으로 구현될 수 있다. 방법은, 예컨대, 컴퓨터, 마이크로프로세서, 집적 회로 또는 프로그래밍가능한 로직 디바이스 등을 포함하는 프로세싱 디바이스를 일반적으로 지칭하는 프로세서 등과 같은 장치에서 구현될 수 있다. 프로세서는 또한 최종-사용자 사이에 정보의 통신을 용이하게 하는 컴퓨터, 셀 폰, 휴대용/개인용 정보 단말기(personal digital assistant: "PDA") 및 다른 디바이스 등과 같은 통신 디바이스를 포함한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.
10: 랙바 20: 토크 센서
30: 모터 100: 적응 제어 모듈
110: 오차 신호 검출부 112: 밴드패스필터
114: 중심 주파수 설정부 120: 보상 신호 생성부
122: 보상 신호 검출부 124: 보상 신호 조정부
200: 적응 필터 모듈 210: 필터 신호 검출부
220: 필터 신호 조정부 300: MDPS 제어기

Claims (9)

  1. MDPS(Motor Driven Power Steering) 시스템의 토크를 감지하는 토크 센서의 토크 신호에서 외란에 의해 발생된 오차 신호를 검출하고, 상기 오차 신호를 이용하여 외란 신호를 보상하기 위한 보상 신호를 생성하는 적응 제어 모듈; 및
    상기 MDPS 시스템의 외란의 진동 주파수를 이용하여 필터 신호를 생성하고, MDPS 제어기로부터 출력된 전류 커맨드의 외란 성분을 상기 필터 신호를 토대로 제거하여 외란이 억제된 전류 커맨드를 출력하는 적응 필터 모듈을 포함하고,
    상기 MDPS 제어기는 상기 보상 신호와 상기 외란이 억제된 전류 커맨드로 최종 전류 커맨드를 생성하고 상기 최종 전류 커맨드에 따라 상기 MDPS 시스템의 모터를 제어하며,
    상기 적응 제어 모듈은 상기 토크 신호에서 상기 오차 신호를 검출하는 오차 신호 검출부를 포함하고,
    상기 오차 신호 검출부는 상기 토크 신호를 필터링하여 상기 오차 신호를 출력하는 밴드패스필터; 및 상기 외란의 진동 주파수에 따라 상기 밴드패스필터의 중심 주파수를 설정하는 중심 주파수 설정부를 포함하고,
    상기 적응 제어 모듈은 상기 토크 신호의 상기 외란의 진동 주파수를 이용하여 기저 함수를 생성하고 기저 함수를 이용하여 상기 보상 신호를 생성한 후 상기 오차 신호에 따라 상기 외란 신호를 상쇄시키기 위한 상기 보상 신호를 조정하는 보상 신호 생성부를 더 포함하며,
    상기 보상 신호 생성부는 상기 토크 신호의 상기 외란의 진동 주파수를 적분하여 회전각을 생성하고 상기 회전각으로 기저 함수를 생성하여 기저 함수로 상기 보상 신호를 검출하는 보상 신호 검출부를 포함하며,
    상기 적응 필터 모듈은 상기 MDPS 시스템의 상기 외란의 진동 주파수를 적분하여 회전각을 생성하고 상기 회전각으로 기저 함수를 생성하여 기저 함수로 필터 신호를 검출하는 필터 신호 검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 MDPS 시스템의 진동 저감 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 보상 신호 생성부는
    상기 보상 신호의 크기와 위상을 결정하는 파라미터를 상기 오차 신호의 크기가 작아지도록 조정하는 보상 신호 조정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 MDPS 시스템의 진동 저감 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 적응 필터 모듈은
    상기 전류 커맨드와 상기 필터 신호의 오차가 감소하도록 상기 필터 신호의 크기와 위상을 결정하는 파라미터를 조정하는 필터 신호 조정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 MDPS 시스템의 진동 저감 장치.
  6. 적응 제어 모듈이 MDPS(Motor Driven Power Steering) 시스템의 토크를 감지하는 토크 센서의 토크 신호에서 외란에 의해 발생된 오차 신호를 검출하고, 상기 오차 신호를 이용하여 외란 신호를 보상하기 위한 보상 신호를 생성하는 단계;
    적응 필터 모듈이 상기 MDPS 시스템의 외란의 진동 주파수를 이용하여 필터 신호를 생성하고, MDPS 제어기로부터 출력된 전류 커맨드의 외란 성분을 상기 필터 신호를 토대로 제거하여 외란이 억제된 전류 커맨드를 출력하는 단계; 및
    상기 MDPS 제어기는 상기 보상 신호와 상기 외란이 억제된 전류 커맨드로 최종 전류 커맨드를 생성하고 상기 최종 전류 커맨드에 따라 상기 MDPS 시스템의 모터를 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 외란 신호를 보상하기 위한 보상 신호를 생성하는 단계는, 상기 토크 신호에서 상기 오차 신호를 검출하는 단계를 포함하고,
    상기 외란 신호를 보상하기 위한 보상 신호를 생성하는 단계는, 상기 외란의 진동 주파수에 따라 밴드패스필터의 중심 주파수를 설정하고 상기 밴드패스필터가 상기 중심 주파수에 따라 상기 토크 신호를 필터링하여 상기 오차 신호를 출력하며,
    상기 외란 신호를 보상하기 위한 상기 보상 신호를 생성하는 단계는, 상기 토크 신호의 상기 외란의 진동 주파수를 이용하여 기저 함수를 생성하고 기저 함수를 이용하여 상기 보상 신호를 생성한 후 상기 오차 신호에 따라 상기 외란 신호를 상쇄시키기 위한 상기 보상 신호를 생성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 보상 신호를 생성하는 단계는, 상기 토크 신호의 상기 외란의 진동 주파수를 적분하여 회전각을 생성하고 상기 회전각으로 기저 함수를 생성하여 기저 함수로 상기 보상 신호를 검출하는 단계를 포함하며,
    상기 외란이 억제된 전류 커맨드를 출력하는 단계는, 상기 MDPS 시스템의 상기 외란의 진동 주파수를 적분하여 회전각을 생성하고 상기 회전각으로 기저 함수를 생성하여 기저 함수로 필터 신호를 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 MDPS 시스템의 진동 저감 방법.
  7. 삭제
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 보상 신호를 생성하는 단계는,
    상기 보상 신호의 크기와 위상을 결정하는 파라미터를 상기 오차 신호의 크기가 작아지도록 조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 MDPS 시스템의 진동 저감 방법.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 외란이 억제된 전류 커맨드를 출력하는 단계는,
    상기 전류 커맨드와 상기 필터 신호의 오차가 감소하도록 상기 필터 신호의 크기와 위상을 결정하는 파라미터를 조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 MDPS 시스템의 진동 저감 방법.
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