[go: up one dir, main page]

KR102372388B1 - 전동식 조향 장치의 제어 방법 - Google Patents

전동식 조향 장치의 제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102372388B1
KR102372388B1 KR1020160003950A KR20160003950A KR102372388B1 KR 102372388 B1 KR102372388 B1 KR 102372388B1 KR 1020160003950 A KR1020160003950 A KR 1020160003950A KR 20160003950 A KR20160003950 A KR 20160003950A KR 102372388 B1 KR102372388 B1 KR 102372388B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
rack bar
rack
current position
limit value
stop control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
KR1020160003950A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170084762A (ko
Inventor
김도영
안상민
김태홍
Original Assignee
현대모비스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대모비스 주식회사 filed Critical 현대모비스 주식회사
Priority to KR1020160003950A priority Critical patent/KR102372388B1/ko
Priority to US15/403,395 priority patent/US10427708B2/en
Priority to DE102017200453.3A priority patent/DE102017200453A1/de
Priority to CN201710023180.9A priority patent/CN106956718B/zh
Publication of KR20170084762A publication Critical patent/KR20170084762A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102372388B1 publication Critical patent/KR102372388B1/ko
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/046Controlling the motor
    • B62D5/0463Controlling the motor calculating assisting torque from the motor based on driver input
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/046Controlling the motor
    • B62D5/0469End-of-stroke control
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0421Electric motor acting on or near steering gear
    • B62D5/0424Electric motor acting on or near steering gear the axes of motor and final driven element of steering gear, e.g. rack, being parallel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/046Controlling the motor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/046Controlling the motor
    • B62D5/0472Controlling the motor for damping vibrations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/001Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits the torque NOT being among the input parameters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/08Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to driver input torque
    • B62D6/10Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to driver input torque characterised by means for sensing or determining torque
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D3/00Steering gears
    • B62D3/02Steering gears mechanical
    • B62D3/12Steering gears mechanical of rack-and-pinion type
    • B62D3/126Steering gears mechanical of rack-and-pinion type characterised by the rack

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

Abstract

본 발명은 제어기가 랙바의 현재 위치를 검출하는 단계, 제어기가 랙바의 현재 위치와 기 설정된 랙바의 최대 위치를 비교하여 비교 결과에 따라 랙바의 최대 위치를 갱신하는 단계 및 제어기가 갱신된 랙바의 최대 위치를 이용하여 랙앤드스톱 제어구간을 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전동식 조향 장치의 제어 방법{MOTOR DRIVEN POWER STEERING SYSTEM CONTROL METHOD}
본 발명은 전동식 조향 장치의 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 랙바의 현재 위치에 따라 랙앤드스톱 제어구간을 변경시키는 전동식 조향 장치의 제어 방법에 관한 것이다.
자동차의 조향시에 운전자의 조타력을 저감시키기 위한 동력 보조 조향장치로는, 유압펌프에서 유압을 형성하여 조타력을 보조(assist)하는 유압식 조향장치(Hydraulic Power Steering System), 및 전동모터의 구동토크를 이용하여 조타력을 보조하는 전동식 조향장치(Motor Driven Power Steering System)가 사용되고 있다.
이러한 전동식 조향 장치에는 운전자의 끝단 조타시 발생되는 충격량을 감소시키는 랙앤드스톱(RackEndStop) 로직이 채용된다.
종래의 랙앤드스톱(Rack End Stop) 로직은 조향각 또는 랙바의 위치를 기준으로 정해진 랙앤드스톱 제어구간에서만 제어를 수행하며, 기어박스 랙바의 길이 또는 좌우조타각 산포 등과 같은 하드웨어적인 차이에 의해 유발될 수 있는 양산산포를 고려하는데 한계점이 있다.
특히 랙앤드스톱 로직은 조향각 끝단에서 제어를 수행하여 충돌을 저감하는 로직인 바, 조향각 끝단의 위치산포는 전동식 조향 장치의 성능에 큰 차이를 가져오게 된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 특허등록번호 제10-0247334호(1999.12.10)의 '전동 동력조향장치'에 개시되어 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 본 발명의 목적은 랙바의 현재 위치를 기반으로 랙앤드스톱 제어구간을 변경하고 변경된 랙앤드스톱 제어구간을 바탕으로 전동식 조향 장치의 출력제한값을 검출하여 랙바 길이의 양산 산포에 의한 성능 차이를 개선한 전동식 조향 장치의 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 랙바의 스토퍼와 기어박스의 IBJ 소켓(하우징) 간의 충돌로 인한 충격을 완화시켜 충격으로 인한 소음을 감소시키고 부품의 기계적 손상을 방지하는 전동식 조향 장치의 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 전동식 조향 장치의 제어 방법은 제어기가 랙바의 현재 위치를 검출하는 단계; 상기 제어기가 랙바의 현재 위치와 기 설정된 랙바의 최대 위치를 비교하여 비교 결과에 따라 랙바의 최대 위치를 갱신하는 단계; 및 상기 제어기가 갱신된 랙바의 최대 위치를 이용하여 랙앤드스톱 제어구간을 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 제어기는 랙바의 현재 위치가 랙바의 최대 위치를 초과하면 랙바의 현재 위치로 랙바의 최대 위치를 갱신하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 제어기는 랙바의 현재 위치와 랙바의 최대 위치 간의 차이값에 따라 상기 랙앤드스톱 제어구간을 변경하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 제어기는 랙바의 현재 위치와 랙바의 최대 위치 간의 차이값만큼 상기 랙앤드스톱 제어구간을 쉬프트시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 전동식 조향 장치의 제어 방법은 제어기가 랙바의 현재 위치를 검출하는 단계; 상기 제어기가 랙바의 현재 위치를 기반으로 랙바의 최대 위치를 학습하여 랙바의 최대 위치를 기반으로 랙앤드스톱 제어구간을 설정하는 단계; 상기 제어기가 랙바의 현재 위치가 상기 랙앤드스톱 제어구간에 재진입하는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 랙앤드스톱 제어구간에 재진입하면, 상기 제어기가 상기 랙앤드스톱 제어구간에 따라 모터의 출력토크를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 랙앤드스톱 제어구간을 설정하는 단계는 랙바의 현재 위치와 기 설정된 랙바의 최대 위치를 비교하여 비교 결과에 따라 랙바의 최대 위치를 갱신하는 단계; 및 상기 제어기가 갱신된 랙바의 최대 위치를 이용하여 랙앤드스톱 제어구간을 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 제어기는 랙바의 현재 위치가 랙바의 최대 위치를 초과하면 랙바의 현재 위치로 랙바의 최대 위치를 갱신하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 제어기는 랙바의 현재 위치와 랙바의 최대 위치 간의 차이값에 따라 상기 랙앤드스톱 제어구간을 변경하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 제어기는 랙바의 현재 위치와 랙바의 최대 위치 간의 차이값만큼 상기 랙앤드스톱 제어구간을 쉬프트시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 모터의 출력토크를 제어하는 단계는 랙바의 현재 위치, 랙바의 이동속도 및 기 설정된 차속 게인 중 적어도 하나를 이용하여 상기 모터의 최종 출력제한값을 검출하는 단계; 및 조향각, 조향 토크, 및 차속 게인 중 적어도 하나를 이용하여 상기 모터의 출력제어값을 검출하고, 검출된 출력제어값과 최종 출력제한값을 비교하여 비교 결과에 따라 상기 모터의 출력토크를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 모터의 최종 출력제한값을 검출하는 단계는 랙바의 현재 위치 및 랙바의 이동속도 중 적어도 하나를 이용하여 상기 모터의 초기 출력제한값을 검출하고, 랙바의 이동속도 및 차속 게인 중 적어도 하나를 통해 초기 출력제한값을 보정하여 상기 최종 출력제한값을 검출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 모터의 최종 출력제한값을 검출하는 단계는 조향휠의 조타속도, 상기 모터의 회전속도 및 랙바의 이동속도 중 적어도 하나를 이용하여 댐핑출력값을 검출하고, 초기 출력제한값에서 댐핑출력값을 차감하여 최종 출력제한값을 검출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 모터의 출력토크를 제어하는 단계는 최종 출력제한값과 출력제어값을 비교하여 비교 결과에 따라 최종 출력제한값과 출력제어값 중 어느 하나에 따라 상기 모터의 출력토크를 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 전동식 조향 장치의 제어 방법은 랙바의 끝단 위치를 기반으로 랙앤드스톱 제어구간을 변경하고 변경된 랙앤드스톱 제어구간을 바탕으로 전동식 조향 장치의 출력제한값을 검출하여 랙바 길이의 양산 산포에 의한 성능 차이를 개선한다.
본 발명의 일 측면에 따른 전동식 조향 장치의 제어 방법은 랙바의 스토퍼와 기어박스의 IBJ 소켓(하우징) 간의 충돌로 인한 충격을 완화시켜 충격으로 인한 소음을 감소시키고 부품의 기계적 손상을 방지한다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 조향 장치의 제어 장치의 블럭 구성도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 조향 장치의 제어 방법의 순서도이다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 조향 장치의 제어 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 내려져야할 것이다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 조향 장치의 제어 장치의 블럭 구성도이다.
도 1 을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 조향 장치의 제어 장치는 조향각 센서(10), 차속 센서(20), 토크 센서(30), 제어기(40) 및 모터(50)를 포함한다.
본 실시예에서, 전동식 조향 장치는 모터(50)를 이용하여 조타력을 보조하는 MDPS(Motor Driven Power Steering System)가 채용될 수 있다. 본 실시예에서 MDPS에는 모터(50)가 조향축(미도시)에 결합된 컬럼 구동방식(C-MDPS), 모터(50)가 핸들축(미도시)의 피니언 기어에 결합된 피니언 구동방식(P-MDPS), 및 모터(50)가 랙 기어(미도시)에 결합된 랙 구동 방식(R-MDPS)에 모두 적용될 수 있다.
참고로, 본 실시예에서는 랙 구동방식(R-MDPS)을 예시로 설명한다. 통상적으로, 랙 구동방식은 모터(50)에 의한 구동 토크를 받아 랙바(rack bar)(미도시)의 축방향 이동을 구현하는 방식으로, 모터(50)의 회전력을 랙바의 축방향 직선 이동력으로 전환하며, 이를 위해 벨트와 풀리 및 볼너트, 베어링, 볼스크류 타입의 랙바 등이 사용된다. 즉, 감속기 내부에서 볼너트가 베어링에 의해 회전 가능하게 지지된 상태로 랙바에 결합되고, 구동풀리가 모터(50)의 구동축에, 종동 풀리가 랙바에 결합된 볼너트에 회전력을 전달하도록 고정되며, 모터(50)측의 구동풀리와 볼너트측의 종동풀리 간에는 벨트로 연결되어 모터(50)의 회전력을 풀리 및 벨트를 통해 랙바에 전달하게 된다. 이때, 볼너트와 랙바의 볼스크류 구조에 의해 모터(50)의 회전력이 랙바의 직선이동력으로 전환된다.
토크 센서(30)는 조향휠(Steering Wheel)(미도시)의 조향 토크를 검출하여 제어기(40)에 입력한다.
조향각 센서(10)는 조향휠의 조향각을 검출하여 제어기(40)에 입력한다.
차속 센서(20)는 차량의 차속을 감지하여 제어기(40)에 입력한다.
제어기(40)는 토크 센서(30)와 조향각 센서(10) 및 차속 센서(20) 각각으로부터 입력받은 조향 토크, 조향각, 차속, 및 조향각을 통해 검출한 조향각속도 또는 모터회전속도를 통해 검출한 랙 이동속도를 이용하여 기 설정된 전동식 조향 장치(Motor Driven Power Steering System)의 출력제어값 출력 로직에 따라 출력제어값을 검출하고, 랙바의 현재 위치를 토대로 랙앤드스톱 제어구간을 설정한 후 검출된 랙앤드스톱 제어구간을 토대로 모터(50)의 출력토크를 제어한다. 제어기(40)는 출력제어값 검출부(45), 학습부(41), 초기 출력제한값 검출부(42), 댐핑출력값 검출부(43), 최종 출력제한값 검출부(44) 및 출력토크 제어부(46)를 포함한다.
통상적으로, 운전자가 조향휠을 풀턴(Full turn) 조작할 경우, 랙앤드스톱 기능은 모터(50)의 출력 토크를 감소시켜 모터(50)로 인가되는 전류를 제한함으로써 랙바의 스토퍼와 기어박스의 IBJ 소켓(하우징) 간의 충격을 최소화시킨다.
이를 위한 랙앤드스톱 제어구간은 상기한 바와 같이 랙바의 스토퍼와 기어박스의 IBJ 소켓(하우징) 간의 충돌이 발생되기 직전의 랙바의 위치 범위이다. 이에 제어기(40)는 랙바가 랙앤드스톱 제어구간에 진입하면 모터(50)의 출력 토크를 제한하여 랙바의 스토퍼와 기어박스의 IBJ 소켓 간의 충돌로 인한 충격을 최소화시킴으로써, 충격으로 인한 소음을 감소시키고 부품의 기계적 손상을 방지한다.
랙앤드스톱 제어구간은 랙바의 최대 위치를 기준으로 설정된다. 일 예로, 랙바의 최대위치가 좌측 및 우측 방향으로 각각 '-77 ~ +77'로 설정될 경우, 랙앤드스톱 제어구간은 조타 방향 각각에 대해 '-77 ~ -70' 및 '+70 ~ +77'로 설정될 수 있다. 이 경우, 제어기(40)는 랙바의 현재 위치가 '-77 ~ -70' 또는 '+70 ~ +77'에 진입하면 모터(50)로 출력되는 출력 토크를 제한함으로써 랙바의 스토퍼와 기어박스의 IBJ 소켓(하우징) 간의 충격을 최소화시킨다.
한편, 랙앤드스톱 제어구간은 상기한 바와 같이 랙바의 최대 위치를 바탕으로 설정되는데, 랙바의 최대 위치는 기어박스 랙바의 길이 또는 좌우조타각 산포 등과 같은 하드웨어적인 차이에 의해 목표로 하는 값과 상이하게 제작될 수 있다.
이에, 제어기(40)는 운전자가 조향휠을 풀턴시킬 경우 랙바의 현재 위치를 토대로 랙바의 최대 위치를 새롭게 검출하고 이를 토대로 랙앤드스톱 제어구간을 학습하며, 이후 랙바의 현재 위치가 랙앤드스톱 제어구간에 재진입할 경우 새롭게 학습한 랙앤드스톱 제어구간을 토대로 모터(50)의 출력토크를 제어한다.
이를 위해, 학습부(41)는 랙바의 현재 위치를 검출하고, 랙바의 현재 위치와 기 설정된 랙바의 최대 위치를 비교하여 비교 결과에 따라 랙바의 최대 위치를 갱신한다.
여기서, 랙바의 최대 위치는 상기한 바와 같이 제작시에 최초 설정된 값이 될 수 있으나, 이외에도 운전자의 조향 과정에서 이전에 검출된 랙바의 최대 위치도 포함될 수 있다.
한편, 학습부(41)는 랙바의 현재 위치와 기 설정된 랙바의 최대 위치를 비교한 결과, 랙바의 현재 위치가 랙바의 최대 위치를 초과하면 랙바의 현재 위치로 랙바의 최대 위치를 갱신한다.
이 경우, 학습부(41)는 갱신된 랙바의 최대 위치를 이용하여 랙앤드스톱 제어구간을 설정하는데, 랙바의 현재 위치와 랙바의 최대 위치 간의 차이값만큼 랙앤드스톱 제어구간을 쉬프트시킨다. 이 경우 학습부(41)는 상기한 차이값만큼 랙앤드스톱 제어구간의 진입위치와 종료위치를 각각 이동시킨다.
이와 같은 랙앤드스톱 제어구간은 좌측 조타 방향과 우측 조타 방향에 각각 설정되는 바, 학습부(41)는 운전자가 조향휠을 좌측 방향 또는 우측 방향으로 조향하여 랙바의 현재 위치가 랙바의 최대 위치를 초과할 때마다, 좌측 조타 방향과 우측 조타 방향 각각에 대해 랙앤드스톱 제어구간을 각각 독립적으로 설정한다.
초기 출력제한값 검출부(42)는 상기한 바와 같이 랙바의 현재 위치 및 랙바의 이동속도를 검출하고, 이 랙바의 현재 위치 및 이동속도를 이용하여 초기 출력제한값을 검출한다. 아울러, 초기 출력제한값 검출부(42)는 차량의 속도에 대응되는 기 설정된 차속 게인을 검출한 후, 초기 출력제한값을 보상한다. 여기서, 초기 출력제한값은 랙바의 현재 위치 및 이동속도에 따라 2차원 룩업테이블로 구성된다.
댐핑출력값 검출부(43)는 조타속도, 모터(50)의 회전속도 또는 랙바의 이동속도 중 적어도 하나를 이용하여 댐핑출력값을 검출한다. 이 경우, 댐핑출력값은 상기한 조타속도, 모터(50)의 회전속도 또는 랙바의 이동속도 중 어느 하나에 대해 기 설정된다. 여기서, 댐핑출력값은 상기한 초기 출력제한값을 보정하여 최종 출력제한값을 검출하는데 이용된다.
최종 출력제한값 검출부(44)는 초기 출력제한값 검출부(42)와 댐핑출력값 검출부(43) 각각으로부터 초기 출력제한값과 댐핑출력값을 입력받고, 이들 초기 출력제한값과 댐핑출력값을 이용하여 최종 출력제한값을 검출한다.
이 경우, 최종 출력제한값 검출부(44)는 초기 출력제한값에서 댐핑출력값을 차감하여 최종 출력제한값을 검출한다. 이 경우 댐핑출력값이 초기 출력제한값보다 상대적으로 클 경우 최종 출력제한값이 (-)값이 될 수 있다.
여기서, 최종 출력제한값이 (+)일 경우 전동식 조향 장치의 출력을 제한하는 방식이 되며, 최종 출력제한값이 (-)일 경우 전동식 조향 장치의 출력방향과 반대의 출력을 낼 수 있다.
출력제어값 검출부(45)는 토크 센서(30)와 조향각 센서(10), 차속 센서(20) 각각으로부터 입력된 조향 토크, 조향각, 차속, 및 조향각을 통해 검출한 조향각속도를 이용하여 기 설정된 전동식 조향 장치의 출력제어값 출력 로직에 따라 출력제어값을 검출한다.
여기서, 출력제어값 검출부(45)는 기존의 전동식 조향 장치의 출력제어값 출력 로직에 따라 출력제어값을 검출하는 바, 기존의 방식에 따라 랙앤드스톱 기능이 적용된 출력제어값을 검출한다. 전동식 조향 장치의 출력제어값 출력 로직은 전동식 조향 장치의 모터 제어시 일반적으로 채용된 기술인 바, 여기서는 그 상세한 설명을 생략한다.
출력토크 제어부(46)는 최종 출력제한값 검출부(44)와 출력제어값 검출부(45) 각각으로부터 최종 출력제한값 및 출력제어값을 각각 입력받고, 최종 출력제한값 및 출력제어값을 비교하여 비교 결과에 따라 최종 출력제한값 및 출력제어값 중 어느 하나를 토대로 모터(50)를 제어한다.
즉, 출력토크 제어부(46)는 최종 출력제한값과 출력제어값을 비교하는데, 최종 출력제한값과 출력제어값 중 상대적으로 작은 값에 따라 모터(50)의 출력토크를 제어하되, 예를 들어 최종 출력제한값이 출력제어값 보다 작으면 최종 출력제한값에 따라 모터(50)의 출력토크를 제어한다.
여기서, 모터(50)의 출력 토크를 최종 출력제한값 등을 통해 제한하는 것은 모터(50)의 출력 전류를 제한하는 것으로 대체 가능하다.
또한 랙바의 위치 대신에 조향각 센서(10)에 의해 검출된 조향각 또는 모터회전각을 통해 검출된 조향각이 채용될 수 있고, 랙바의 이동속도 대신에 조향각을 통해 획득한 조향각속도 또는 모터회전속도를 통해 획득한 조향각속도가 채용될 수 있다.
이하 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 조향 장치의 제어 방법을 도 2 를 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 조향 장치의 제어 방법의 순서도이다.
도 2 를 참조하면, 먼저 시동이 온되면(S10), 조향각 센서(10)가 조향휠의 조향각을 감지한다. 아울러, 차속 센서(20)가 차속을 감지하며, 토크 센서(30)가 조향 토크를 감지한다.
이때, 출력제어값 검출부(45)는 기 설정된 전동식 조향 장치의 출력제어값 검출 로직에 따라 상기한 조향각을 검출하고 이 조향각을 바탕으로 모터각의 기준점을 설정한다(S20).
이어, 학습부(41)는 랙바의 현재 위치를 검출하고(S30), 랙바의 현재 위치와 기 설정된 랙바의 최대 위치를 비교하여 랙바의 현재 위치가 기 설정된 랙바의 최대 위치를 초과하는지 여부를 판단한다(S40).
단계(S40)에서의 판단 결과 랙바의 현재 위치가 랙바의 최대 위치를 초과하면, 학습부(41)는 랙바의 현재 위치로 랙바의 최대 위치를 갱신한다(S50).
이어, 학습부(41)는 갱신된 랙바의 최대 위치를 이용하여 랙앤드스톱 제어구간을 설정한다(S60). 즉, 학습부(41)는 랙바의 현재 위치와 랙바의 최대 위치 간의 차이값을 검출하고, 이 차이값만큼 랙앤드스톱 제어구간의 진입위치와 종료위치를 각각 쉬프트시킴으로써, 랙앤드스톱 제어구간을 쉬프트시킨다.
이와 같은 랙앤드스톱 운전자가 조향휠을 좌측 방향 또는 우측 방향으로 조향하여 랙바의 현재 위치가 랙바의 최대 위치를 초과할 때마다, 좌측 조타 방향과 우측 조타 방향 각각에 대해 독립적으로 설정된다.
한편, 초기 출력제한값 검출부(42)는 상기한 바와 같이 랙바의 현재 위치 및 랙바의 이동속도를 검출하고(S70), 출력제어값 검출부(45)는 토크 센서(30)와 조향각 센서(10), 차속 센서(20) 각각에 의해 감지된 조향 토크, 조향각, 차속, 및 조향각을 통해 검출된 조향각속도를 이용하여 기 설정된 전동식 조향 장치의 출력제어값 출력 로직에 따라 출력제어값을 검출한다(S80).
초기 출력제한값 검출부(42)는 랙바의 현재 위치 및 랙바의 이동속도 중 적어도 하나를 토대로 랙앤드스톱 제어구간(단계(S60)에 의해 새롭게 갱신된 랙앤드스톱 제어구간)에 진입하는지 여부를 판단한다(S90).
단계(S90)에서의 판단 결과 랙앤드스톱 제어구간에 진입하면, 초기 출력제한값 검출부(42)는 랙앤드스톱 제어구간 내에서 조타방향을 판단하여 조향휠이 끝단 방향으로 조타되는 상태인지 여부를 판단한다(S100). 즉, 초기 출력제한값 검출부(42)는 조타 방향이 우측 방향일 경우 우측 끝단 방향으로 조타가 이루어지는지를 판단하고, 조타 방향이 좌측 방향일 경우 좌측 끝단 방향으로 조타가 이루어지는지를 판단한다.
단계(S100)에서의 판단 결과, 우측 방향의 랙앤드스톱 제어구간 내에서 우측 끝단 방향으로 조타가 이루어지거나 또는 좌측 방향의 랙앤드스톱 제어구간에서 좌측 끝단 방향으로 조타가 이루어질 경우, 초기 출력제한값 검출부(42)는 랙바의 현재 위치 및 이동속도를 이용하여 초기 출력제한값을 검출하고(S110), 댐핑출력값 검출부(43)는 조타속도, 모터회전속도 또는 랙바의 이동속도 중 적어도 하나를 이용하여 댐핑출력값을 검출한다(S120).
아울러, 초기 출력제한값 검출부(42)는 차량의 속도에 대응되는 기 설정된 차속 게인을 검출한 후, 초기 출력제한값을 보상한다(S130).
이어, 최종 출력제한값 검출부(44)는 초기 출력제한값 검출부(42)와 댐핑출력값 검출부(43) 각각으로부터 초기 출력제한값과 댐핑출력값을 입력받고, 초기 출력제한값에서 댐핑출력값을 차감하여 최종 출력제한값을 검출한다(S140).
상기한 바와 같이 최종 출력제한값이 검출되면, 출력토크 제어부(46)는 최종 출력제한값 검출부(44)와 출력제어값 검출부(45) 각각에 의해 검출된 최종 출력제한값 및 출력제어값을 비교하고, 비교 결과에 따라 최종 출력제한값과 출력제어값 중 어느 하나를 토대로 모터(50)를 제어한다(S150). 즉, 출력토크 제어부(46)는 최종 출력제한값과 출력제어값 중 상대적으로 큰 값에 따라 모터(50)의 출력토크를 제어하는데, 예를 들어 최종 출력제한값이 출력제어값 보다 작으면 최종 출력제한값에 따라 모터(50)의 출력토크를 제어한다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 조향 장치의 제어 방법은 랙바의 끝단 위치를 기반으로 랙앤드스톱 제어구간을 변경하고 변경된 랙앤드스톱 제어구간을 바탕으로 전동식 조향 장치의 출력제한값을 검출하여 랙바 길이 양산 산포에 의한 성능 차이를 개선한다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 조향 장치의 제어 방법은 조향각 끝단 조타시 발생되는 충격량 저감하여 랙바의 스토퍼와 기어박스의 IBJ 소켓(하우징) 간의 충돌로 인한 충격을 완화시키고, 충격으로 인한 소음을 감소시키고 부품의 기계적 손상을 방지한다.
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: 조향각 센서
20: 차속 센서
30: 토크 센서
40: 제어기
41: 학습부
42: 초기 출력제한값 검출부
43: 댐핑출력값 검출부
44: 최종 출력제한값 검출부
45: 출력제어값 검출부
46: 출력토크 제어부
50: 모터

Claims (13)

  1. 제어기가 랙바의 현재 위치를 검출하는 단계;
    상기 제어기가 랙바의 현재 위치와 기 설정된 랙바의 최대 위치를 비교하여 비교 결과에 따라 랙바의 최대 위치를 갱신하는 단계; 및
    상기 제어기가 갱신된 랙바의 최대 위치를 이용하여 랙앤드스톱 제어구간을 설정하는 단계를 포함하고,
    상기 제어기는 랙바의 현재 위치와 랙바의 최대 위치 간의 차이값에 따라 상기 랙앤드스톱 제어구간을 변경하며,
    상기 제어기는 랙바의 현재 위치와 랙바의 최대 위치 간의 차이값만큼 상기 랙앤드스톱 제어구간을 쉬프트시키는 것을 특징으로 하는 전동식 조향 장치의 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제어기는 랙바의 현재 위치가 랙바의 최대 위치를 초과하면 랙바의 현재 위치로 랙바의 최대 위치를 갱신하는 것을 특징으로 하는 전동식 조향 장치의 제어 방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제어기가 랙바의 현재 위치를 검출하는 단계;
    상기 제어기가 랙바의 현재 위치를 기반으로 랙바의 최대 위치를 학습하여 랙바의 최대 위치를 기반으로 랙앤드스톱 제어구간을 설정하는 단계;
    상기 제어기가 랙바의 현재 위치가 상기 랙앤드스톱 제어구간에 재진입하는지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 랙앤드스톱 제어구간에 재진입하면, 상기 제어기가 상기 랙앤드스톱 제어구간에 따라 모터의 출력토크를 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 랙앤드스톱 제어구간을 설정하는 단계는, 랙바의 현재 위치와 기 설정된 랙바의 최대 위치 간의 차이값에 따라 상기 랙앤드스톱 제어구간을 변경하며, 랙바의 현재 위치와 랙바의 최대 위치 간의 차이값만큼 상기 랙앤드스톱 제어구간을 쉬프트시키는 것을 특징으로 하는 전동식 조향 장치의 제어 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 랙앤드스톱 제어구간을 설정하는 단계는
    랙바의 현재 위치와 랙바의 최대 위치를 비교하여 비교 결과에 따라 랙바의 최대 위치를 갱신하는 단계; 및
    상기 제어기가 갱신된 랙바의 최대 위치를 이용하여 랙앤드스톱 제어구간을 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 조향 장치의 제어 방법.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 랙앤드스톱 제어구간을 설정하는 단계는
    랙바의 현재 위치가 랙바의 최대 위치를 초과하면 랙바의 현재 위치로 랙바의 최대 위치를 갱신하는 것을 특징으로 하는 전동식 조향 장치의 제어 방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 5 항에 있어서, 상기 모터의 출력토크를 제어하는 단계는
    랙바의 현재 위치, 랙바의 이동속도 및 기 설정된 차속 게인 중 적어도 하나를 이용하여 상기 모터의 최종 출력제한값을 검출하는 단계; 및
    조향각, 조향 토크, 및 차속 게인 중 적어도 하나를 이용하여 상기 모터의 출력제어값을 검출하고, 검출된 출력제어값과 최종 출력제한값을 비교하여 비교 결과에 따라 상기 모터의 출력토크를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 조향 장치의 제어 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 모터의 최종 출력제한값을 검출하는 단계는
    랙바의 현재 위치 및 랙바의 이동속도 중 적어도 하나를 이용하여 상기 모터의 초기 출력제한값을 검출하고, 랙바의 이동속도 및 차속 게인 중 적어도 하나를 통해 초기 출력제한값을 보정하여 상기 최종 출력제한값을 검출하는 것을 특징으로 하는 전동식 조향 장치의 제어 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 모터의 최종 출력제한값을 검출하는 단계는
    조향휠의 조타속도, 상기 모터의 회전속도 및 랙바의 이동속도 중 적어도 하나를 이용하여 댐핑출력값을 검출하고, 초기 출력제한값에서 댐핑출력값을 차감하여 최종 출력제한값을 검출하는 것을 특징으로 하는 전동식 조향 장치의 제어 방법.
  13. 제 10 항에 있어서, 상기 모터의 출력토크를 제어하는 단계는
    최종 출력제한값과 출력제어값을 비교하여 비교 결과에 따라 최종 출력제한값과 출력제어값 중 어느 하나에 따라 상기 모터의 출력토크를 제어하는 것을 특징으로 하는 전동식 조향 장치의 제어 방법.
KR1020160003950A 2016-01-12 2016-01-12 전동식 조향 장치의 제어 방법 Active KR102372388B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160003950A KR102372388B1 (ko) 2016-01-12 2016-01-12 전동식 조향 장치의 제어 방법
US15/403,395 US10427708B2 (en) 2016-01-12 2017-01-11 Method for controlling motor driven power steering system
DE102017200453.3A DE102017200453A1 (de) 2016-01-12 2017-01-12 Steuerungsverfahren für motorangetriebenes Servolenksystem
CN201710023180.9A CN106956718B (zh) 2016-01-12 2017-01-12 电机驱动动力转向系统的控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160003950A KR102372388B1 (ko) 2016-01-12 2016-01-12 전동식 조향 장치의 제어 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170084762A KR20170084762A (ko) 2017-07-21
KR102372388B1 true KR102372388B1 (ko) 2022-03-11

Family

ID=59118941

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160003950A Active KR102372388B1 (ko) 2016-01-12 2016-01-12 전동식 조향 장치의 제어 방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10427708B2 (ko)
KR (1) KR102372388B1 (ko)
CN (1) CN106956718B (ko)
DE (1) DE102017200453A1 (ko)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019206883B4 (de) 2019-05-13 2023-10-26 Volkswagen Aktiengesellschaft Beenden einer Bankettfahrt eines Kraftfahrzeugs
CN110481633B (zh) * 2019-08-21 2021-09-10 北京汽车股份有限公司 车辆及其电动助力转向系统的控制方法和装置
JP7376290B2 (ja) * 2019-09-10 2023-11-08 株式会社ジェイテクト 操舵制御装置
JP7351691B2 (ja) * 2019-09-26 2023-09-27 株式会社ジェイテクト 操舵制御装置
JP7495281B2 (ja) * 2020-06-18 2024-06-04 株式会社ジェイテクト 操舵装置
CN112356915B (zh) * 2020-11-12 2022-02-01 东风汽车集团有限公司 方向盘极限角位置学习方法、系统及存储介质
KR102374336B1 (ko) * 2020-12-01 2022-03-15 현대모비스 주식회사 전동식 조향 시스템의 조향 제어 장치 및 방법
EP4194317B1 (en) * 2021-12-07 2024-09-18 Volvo Truck Corporation A vehicle driver warning device
CN116080748B (zh) * 2023-03-27 2024-10-01 重庆长安汽车股份有限公司 一种助力转向系统控制方法、装置、电子设备及存储介质

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006001329A (ja) * 2004-06-15 2006-01-05 Nippon Yusoki Co Ltd 産業車両のステアリング装置
JP2007223456A (ja) * 2006-02-23 2007-09-06 Nsk Ltd 電動パワーステアリング装置の制御装置
JP2009137323A (ja) * 2007-12-03 2009-06-25 Jtekt Corp 電動パワーステアリング装置

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0447025Y2 (ko) * 1986-04-23 1992-11-06
KR100247334B1 (ko) 1997-06-13 2000-04-01 오상수 전동 동력조향장치
KR100816418B1 (ko) * 2002-03-14 2008-03-27 주식회사 만도 랙 구동식 전동 파워스티어링 시스템
JP4425687B2 (ja) * 2004-04-08 2010-03-03 本田技研工業株式会社 操舵装置
JP5181563B2 (ja) * 2007-07-27 2013-04-10 株式会社ジェイテクト 車両用操舵装置
CN101821150B (zh) * 2007-12-14 2013-03-06 三菱电机株式会社 电动动力转向控制装置
US8452493B2 (en) * 2008-01-25 2013-05-28 Steering Solutions Ip Holding Corporation Methods and systems involving return torque
JP2009220735A (ja) 2008-03-18 2009-10-01 Toyota Motor Corp 電動パワーステアリング装置
US7920946B2 (en) * 2009-07-08 2011-04-05 Nexteer (Beijing) Technology Co., Ltd. Methods and systems for end of travel harshness reduction
KR101285423B1 (ko) * 2009-09-15 2013-07-12 주식회사 만도 전동식 조향장치와 이의 전류제어방법
KR101189306B1 (ko) * 2010-09-30 2012-10-15 기아자동차주식회사 차량의 스티어링 장치
JP5692514B2 (ja) * 2010-12-24 2015-04-01 株式会社ジェイテクト 電動パワーステアリング装置及び車両用操舵装置
JP5641335B2 (ja) * 2011-01-31 2014-12-17 株式会社デンソー 電力変換装置
JP2013001369A (ja) * 2011-06-22 2013-01-07 Nippon Soken Inc 操舵制御装置
JP5893498B2 (ja) * 2012-04-26 2016-03-23 日立オートモティブシステムズステアリング株式会社 パワーステアリング装置およびパワーステアリング装置の制御装置
CN103863385A (zh) * 2012-12-17 2014-06-18 联创汽车电子有限公司 电动助力转向系统的齿条末端保护方法
JP2014136525A (ja) * 2013-01-17 2014-07-28 Omron Automotive Electronics Co Ltd ステアリング制御装置
KR20150051596A (ko) * 2013-11-05 2015-05-13 주식회사 만도 전기식 파워 스티어링 장치의 전자 제어 유닛 및 전자 제어 유닛의 조향 보조 동력 제어방법
KR101543091B1 (ko) * 2013-11-14 2015-08-07 현대자동차주식회사 전동식 조향장치의 제어방법
KR101519762B1 (ko) * 2013-12-27 2015-05-12 현대자동차주식회사 전동식 파워 스티어링 장치의 랙 벤딩 프릭션 보상 시스템 및 방법
KR101622689B1 (ko) 2014-07-01 2016-05-20 인하대학교 산학협력단 Smr회로를 이용한 센서리스 퍼지 최대전력점 추종제어를 하는 소형풍력발전시스템 및 방법
JP6222063B2 (ja) * 2014-12-03 2017-11-01 株式会社デンソー 制御装置
KR101676244B1 (ko) * 2015-04-14 2016-11-29 현대자동차주식회사 열변형 저감 스티어링 랙바용 탄소강 조성물 및 이의 제조방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006001329A (ja) * 2004-06-15 2006-01-05 Nippon Yusoki Co Ltd 産業車両のステアリング装置
JP2007223456A (ja) * 2006-02-23 2007-09-06 Nsk Ltd 電動パワーステアリング装置の制御装置
JP2009137323A (ja) * 2007-12-03 2009-06-25 Jtekt Corp 電動パワーステアリング装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170084762A (ko) 2017-07-21
CN106956718A (zh) 2017-07-18
CN106956718B (zh) 2020-01-07
DE102017200453A1 (de) 2017-07-13
US10427708B2 (en) 2019-10-01
US20170197654A1 (en) 2017-07-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102372388B1 (ko) 전동식 조향 장치의 제어 방법
KR102557830B1 (ko) 전동식 동력 조향장치의 조향복원 제어장치 및 그 방법
CN107097843B (zh) 控制电机驱动动力转向系统的方法
US10994773B2 (en) Steering system
US9227653B2 (en) Electric power steering system
KR100859309B1 (ko) 차량의 조타 장치
KR100912028B1 (ko) 차량의 조타 장치
US10029726B2 (en) Electric power steering device
KR102440693B1 (ko) 전동식 조향 시스템의 캐치업 저감을 위한 제어 장치 및 방법
US9828022B2 (en) Electric power steering apparatus and method of controlling the same
EP3263423A1 (en) Steering apparatus
JP2020006831A (ja) 操舵制御装置
US9481391B2 (en) Electric power steering apparatus
US20200307681A1 (en) Steering control device
KR20150051596A (ko) 전기식 파워 스티어링 장치의 전자 제어 유닛 및 전자 제어 유닛의 조향 보조 동력 제어방법
US10106191B2 (en) Electric power steering device
KR102507544B1 (ko) 전동식 조향 장치의 제어 방법
US11414123B2 (en) Steering control device and power steering device
JP2010023657A (ja) 電動パワーステアリング装置
JP7027985B2 (ja) 舵角検出装置
KR101745177B1 (ko) 능동 전륜 조향시스템 제어 방법
JP2017007460A (ja) 電動パワーステアリング装置
JP2013127429A (ja) 車両用操舵装置

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20160112

PG1501 Laying open of application
A201 Request for examination
PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 20200727

Comment text: Request for Examination of Application

Patent event code: PA02011R01I

Patent event date: 20160112

Comment text: Patent Application

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20210916

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20220222

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20220303

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20220304

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20250225

Start annual number: 4

End annual number: 4