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KR20110089754A - Electric power steering device and its control method - Google Patents

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KR20110089754A
KR20110089754A KR1020100009290A KR20100009290A KR20110089754A KR 20110089754 A KR20110089754 A KR 20110089754A KR 1020100009290 A KR1020100009290 A KR 1020100009290A KR 20100009290 A KR20100009290 A KR 20100009290A KR 20110089754 A KR20110089754 A KR 20110089754A
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South Korea
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speed
component ratio
frequency component
electric power
power steering
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KR1020100009290A
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Inventor
유지훈
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현대모비스 주식회사
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    • B60Y2400/30—Sensors
    • B60Y2400/307—Torque sensors

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

Abstract

본 발명은 전동식 파워 스티어링 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 일면에 따른 전동식 파워 스티어링 장치는 상기 차량의 속도를 감지하는 속도 센서, 그리고 감지된 속도에 따라 차량 운전자의 핸들링 의도에 대응되어 발생된 어시스턴스(Assistance) 토크의 주파수 성분 비율을 조절하는 조절부를 포함한다.The present invention relates to an electric power steering apparatus and a control method thereof, wherein the electric power steering apparatus according to one aspect includes a speed sensor detecting a speed of the vehicle and an assist generated in response to a handling intention of a vehicle driver according to the detected speed. Assistance It includes a control unit for adjusting the frequency component ratio of the torque.

Description

전동식 파워 스티어링 장치 및 그 제어 방법{Motor Driving Power Steering Apparatus And Controlling Method Thereof}Motor Power Steering Apparatus And Controlling Method Thereof}

본 발명은 전동식 파워 스티어링 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 차량의 속도변화에 대응하여 주파수 대역을 변화시키는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electric power steering apparatus and a control method thereof, and more particularly, to an apparatus and a method for changing a frequency band in response to a speed change of a vehicle.

MDPS(Motor Driving Power Steering) 시스템의 가장 핵심적인 내용은 사용자의 핸들링 의도를 토크 센서로 파악하고, 파악된 의도에 따라 어시스턴스(Assistance) 토크를 발생시키는 것이다. 이러한 어시스턴스 토크가 고정되지 않고 차량의 속도에 따라 변화한다면, MDPS(Motor Driving Power Steering) 시스템은 최상의 운전감(조타감)을 사용자에게 제공할 수 있다.The most important aspect of the Motor Driving Power Steering (MDPS) system is to grasp the user's handling intention with the torque sensor and generate assistance torque according to the identified intention. If this assistance torque is not fixed and changes with the speed of the vehicle, the Motor Driving Power Steering (MDPS) system can provide the user with the best driving feeling.

그런데, 종래에는 어시스턴스 토크를 결정하는 게인을 하나의 값으로만 사용하거나 고정된 주파수를 기준으로 고주파 게인과 저주파 게인을 다르게 설정하는 정도로 게인 값을 변화시켰다. 즉, 종래에는 차량의 속도 변화에 따라 게인 값을 적절하게 변화시키지 못하는 문제점이 있고, 따라서, 운전자에게 최상의 운전감을 제공할 수 없는 문제점이 있다. However, in the related art, the gain value is changed to such an extent that the high frequency gain and the low frequency gain are differently set based on a fixed frequency or using only one value for determining the assist torque. That is, conventionally, there is a problem in that the gain value cannot be appropriately changed according to the speed change of the vehicle, and therefore, there is a problem in that it is not possible to provide the driver with the best driving feeling.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창출한 것으로서, 차량의 속도 변화에 따라 주파수 대역을 변화시켜 최적의 조타감을 제공할 수 있는 전동식 파워 스티어링 장치 및 그 제어 방법을 제공하는 데 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an electric power steering apparatus and a control method thereof which can provide an optimal steering feeling by changing a frequency band according to a change in speed of a vehicle.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일면에 따른 차량 운전자에게 최적의 조타감을 제공하기 위한 전동식 파워 스티어링 장치는 상기 차량의 속도를 감지하는 속도 센서; 및 감지된 상기 속도에 따라 상기 차량 운전자의 핸들링 의도에 대응되어 발생된 어시스턴스(Assistance) 토크의 주파수 성분 비율을 조절하는 조절부를 포함한다.In order to achieve the above object, an electric power steering apparatus for providing an optimal steering feeling to a vehicle driver according to an aspect of the present invention includes a speed sensor for detecting the speed of the vehicle; And an adjusting unit configured to adjust a frequency component ratio of the assistance torque generated in response to the handling intention of the vehicle driver according to the detected speed.

본 발명의 다른 면에 따른 차량 운전자에게 최적의 조타감을 제공하기 위한 전동식 파워 스티어링 장치의 제어 방법은 상기 차량의 속도를 감지하는 단계; 및 감지된 상기 속도에 따라 상기 차량 운전자의 핸들링 의도에 대응되어 발생된 어시스턴스(Assistance) 토크의 주파수 성분 비율을 조절하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, a control method of an electric power steering apparatus for providing an optimal steering feeling to a vehicle driver includes: detecting a speed of the vehicle; And adjusting a frequency component ratio of the assistance torque generated in response to the handling intention of the vehicle driver according to the detected speed.

본 발명에 따르면, 최적의 조타감과 빠른 응답성을 제공할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect that can provide the optimum steering feeling and quick response.

또한, 튜닝 작업을 매우 간단하게 할 수 있는 이점이 있다.In addition, there is an advantage that the tuning operation can be made very simple.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 장치를 설명한 블럭도.
도 2는 조절부의 동작을 설명하기 위한 예시도.1 is a block diagram illustrating an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is an exemplary view for explaining the operation of the control unit.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. And is intended to enable a person skilled in the art to readily understand the scope of the invention, and the invention is defined by the claims. It is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. It is noted that " comprises, " or "comprising," as used herein, means the presence or absence of one or more other components, steps, operations, and / Do not exclude the addition.

이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 장치를 설명한다. 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 장치를 설명하기 위한 블럭도이고, 도 2는 조절부의 동작을 설명하기 위한 예시도이다.Hereinafter, an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. 1 is a block diagram illustrating an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is an exemplary view for explaining the operation of the control unit.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 장치는 토크 센서(100), 발생부(200), 차속 센서(300) 및 조절부(400)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the electric power steering apparatus according to the embodiment of the present invention includes a torque sensor 100, a generator 200, a vehicle speed sensor 300, and an adjuster 400.

토크 센서(100)는 차량 운전자의 핸들링 의도를 파악한다.The torque sensor 100 grasps the handling intention of the vehicle driver.

발생부(200)는 파악된 차량 운전자의 핸들링 의도에 대응하여 어시스턴스(Assistance) 토크를 발생시킨다.The generation unit 200 generates an assistance torque in response to the identified vehicle driver's handling intention.

차속 센서(300)는 차량의 속도를 감지한다.The vehicle speed sensor 300 detects the speed of the vehicle.

조절부(400)는 감지된 속도에 따라 차량 운전자의 핸들링 의도에 대응되어 발생된 어시스턴스(Assistance) 토크의 주파수 성분 비율을 조절한다.The adjusting unit 400 adjusts the frequency component ratio of the assistance torque generated in response to the handling intention of the vehicle driver according to the detected speed.

보다 구체적으로 설명하면, 조절부(400)는 감지된 속도가 기설정된 기준속도보다 저속일 경우, 저주파 성분 비율을 기설정된 저주파 성분 비율 보다 높게 조절하고, 감지된 속도가 기설정된 기준속도보다 고속일 경우, 저주파 성분 비율을 기설정된 저주파 성분 비율 보다 낮게 조절한다.More specifically, the controller 400 adjusts the low frequency component ratio higher than the preset low frequency component ratio when the detected speed is lower than the preset reference speed, and the detected speed is faster than the preset reference speed. In this case, the low frequency component ratio is adjusted to be lower than the predetermined low frequency component ratio.

예컨대, 저주파 성분의 게인(Gain)은 안정적인 어시스턴스 토크(stable Assistance Torque) 발생에 영향을 주고, 고주파 성분일수록 토크 변화에 빠르게 반응하는 응답(Responsiveness)에 많은 영향을 준다. 따라서 저속구간에서는 어시스턴스 토크에 저주파 성분이 많이 포함되어야 하며, 고속구간에서는 저주파 성분이 줄어들어야만 한다. 즉, 차량의 속도변화에 따라서 어시스턴스 토크를 구성하는 주파수성분비율 자체를 다르게 함으로써, 현재 차속에서 운전자에게 최고의 조타감과 빠른 응답을 제공할 수 있다.For example, the gain of the low frequency component affects the generation of stable Assistance Torque, and the higher frequency component affects the responsiveness that reacts quickly to the torque change. Therefore, the low speed component should contain a lot of low frequency components in the assist torque, and the low frequency components should reduce the low frequency components. That is, by changing the frequency component ratio constituting the assistance torque itself according to the speed change of the vehicle, it is possible to provide the driver with the best steering feeling and quick response at the current vehicle speed.

차량의 속도 변화는 2개의 극(Pole)과 2개의 제로(Zero)를 포함하는 전달 함수(Transfer Function)를 통해 크기와 위상이 표현된 선도(Bode Plot)에 저주파 , 중간주파, 고주파 3개의 주파수 대역으로 구분된다.The speed change of the vehicle is divided into three frequencies: low frequency, medium frequency, and high frequency in a plot plotted with magnitude and phase through a transfer function including two poles and two zeros. It is divided into bands.

즉, 본 발명에서는 2개의 극과 2개의 제로를 포함하는 전달함수를 사용하고, 이를 통해 도 2에 도시된 바와 같이, 차량의 속도 변화를 선도로 형성할 수 있으며, 결과적으로 차량의 속도 변화에 대응되는 전체 주파수를 3개의 주파수 대역으로 나눌 수 있다. That is, in the present invention, a transfer function including two poles and two zeros is used, and as a result, as shown in FIG. 2, the speed change of the vehicle can be formed as a line, and as a result, the speed change of the vehicle The corresponding total frequency can be divided into three frequency bands.

조절부(400)는 감지된 속도에 따라 극(Pole)과 제로(Zero)의 위치를 조정하여 각 주파수 대역 폭을 조절한다.The adjusting unit 400 adjusts the frequency band width by adjusting the positions of the poles and zeros according to the detected speed.

예컨대, 차속의 변화에 따라 제로와 극을 이동하여 3개의 주파수 대역의 폭을 변경할 수 있다. 차량 속도가 고속일 경우, 극과 제로의 위치를 조정함으로써 저주파 부분의 성분을 감소시킬 수 있다. For example, the widths of the three frequency bands can be changed by moving the zeros and the poles according to the change of the vehicle speed. When the vehicle speed is high, the components of the low frequency portion can be reduced by adjusting the positions of the poles and zeros.

전술한 바와 같이, 차속의 변화에 따른 최적의 조타감과 빠른 응답이 가능한 주파수 대역 조합을 생성할 수 있고, 각각의 주파수 대역이 조타감에 미치는 영향을 명확히 분석할 수 있어서, 튜닝작업을 매우 간단하게 할 수 있다.As described above, a combination of frequency bands capable of optimal steering and fast response according to the change of vehicle speed can be generated, and the influence of each frequency band on the steering can be clearly analyzed, thereby making tuning work very simple. can do.

이상 바람직한 실시예와 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 관해 구체적으로 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
Although the configuration of the present invention has been described in detail with reference to the preferred embodiments and the accompanying drawings, this is only an example, and various modifications are possible within the scope without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined not only by the scope of the following claims, but also by the equivalents of the claims.

100 : 토크 센서 200 : 발생부
300 : 차속 센서 400 : 조절부100: torque sensor 200: generator
300: vehicle speed sensor 400: control unit

Claims (5)

차량 운전자에게 최적의 조타감을 제공하기 위한 전동식 파워 스티어링 장치에 있어서,
상기 차량의 속도를 감지하는 차속 센서; 및
감지된 상기 속도에 따라 상기 차량 운전자의 핸들링 의도에 대응되어 발생된 어시스턴스(Assistance) 토크의 주파수 성분 비율을 조절하는 조절부
를 포함하는 전동식 파워 스티어링 장치.In the electric power steering device for providing the optimum steering feeling to the vehicle driver,
A vehicle speed sensor detecting a speed of the vehicle; And
Control unit for adjusting the frequency component ratio of the assistance torque generated in response to the handling intention of the vehicle driver in accordance with the detected speed
Electric power steering device comprising a. 제1항에 있어서,
상기 조절부는 상기 감지된 속도가 기설정된 기준속도보다 저속일 경우, 저주파 성분 비율을 기설정된 저주파 성분 비율 보다 높게 조절하고, 상기 감지된 속도가 상기 기설정된 기준속도보다 고속일 경우, 상기 저주파 성분 비율을 상기 기설정된 저주파 성분 비율 보다 낮게 조절하는 것
인 전동식 파워 스티어링 장치. The method of claim 1,
The control unit adjusts a low frequency component ratio higher than a preset low frequency component ratio when the detected speed is lower than a preset reference speed, and when the detected speed is higher than the preset reference speed, the low frequency component ratio To be lower than the predetermined low frequency component ratio
Electric power steering system. 제2항에 있어서,
상기 차량의 속도 변화는 2개의 극(Pole)과 2개의 제로(Zero)를 포함하는 트랜스퍼 함수(Transfer Function)를 통해 크기와 위상이 표현된 선도(Bode Plot)에 저주파 , 중간주파, 고주파 3개의 주파수 대역으로 구분되고,
상기 조절부는 상기 감지된 속도에 따라 상기 극(Pole)과 제로(Zero)의 위치를 조정하여 각 주파수 대역 폭을 조절하는 것
인 전동식 파워 스티어링 장치.The method of claim 2,
The speed change of the vehicle includes three low frequency, middle frequency, and high frequency signals in a plot plotted with magnitude and phase through a transfer function including two poles and two zeros. Divided into frequency bands,
The control unit is to adjust the frequency band width by adjusting the position of the pole (Pole) and zero (Zero) in accordance with the sensed speed
Electric power steering system. 차량 운전자에게 최적의 조타감을 제공하기 위한 전동식 파워 스티어링 장치의 제어 방법에 있어서,
상기 차량의 속도를 감지하는 단계; 및
감지된 상기 속도에 따라 상기 차량 운전자의 핸들링 의도에 대응되어 발생된 어시스턴스(Assistance) 토크의 주파수 성분 비율을 조절하는 단계
를 포함하는 전동식 파워 스티어링 장치의 제어 방법.In the control method of the electric power steering apparatus for providing the optimum steering feeling to the vehicle driver,
Sensing the speed of the vehicle; And
Adjusting the frequency component ratio of the assistance torque generated in response to the handling intention of the vehicle driver according to the detected speed;
Control method of the electric power steering device comprising a. 제4항에 있어서, 상기 조절하는 단계는,
상기 감지된 속도가 기설정된 기준속도보다 저속일 경우, 저주파 성분 비율을 기설정된 저주파 성분 비율 보다 높게 조절하는 단계; 및
상기 감지된 속도가 기설정된 기준속도보다 고속일 경우, 상기 저주파 성분 비율을 상기 기설정된 저주파 성분 비율 보다 낮게 조절하는 단계
를 포함하는 것인 전동식 파워 스티어링 장치의 제어 방법.
The method of claim 4, wherein the adjusting is,
Adjusting the low frequency component ratio higher than the preset low frequency component ratio when the sensed speed is lower than the preset reference speed; And
Adjusting the low frequency component ratio to be lower than the predetermined low frequency component ratio when the sensed speed is higher than a preset reference speed.
Control method of an electric power steering device that includes.
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PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20100201

PG1501 Laying open of application
PC1203 Withdrawal of no request for examination
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid