KR100854765B1 - Method and device for controlling motor by using interlock circuit in vehicle steering system - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래 기술에 따른 자동차의 전기식 동력 보조 조향장치의 구성도,1 is a configuration diagram of an electric power assist steering device of a vehicle according to the prior art,
도 2a는 전자제어장치의 블록 구성도,2A is a block diagram of an electronic controller;
도 2b는 전자제어장치의 구동 수단의 블록 구성도,2B is a block diagram of a drive means of the electronic controller;
도 3은 본 발명에 의한 인터락 회로를 이용하여 급조타를 방지하는 모터 제어 방법의 흐름도,3 is a flowchart of a motor control method for preventing sudden steering using an interlock circuit according to the present invention;
도 4는 본 발명에 사용되는 조향정보와 모터 구동전류의 상관관계를 도시하는 그래프로서, 조향정보 중 토크에 관한 것이다.4 is a graph showing a correlation between steering information and a motor driving current used in the present invention, and relates to torque in steering information.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
100: 조향 계통 130: 모터100: steering system 130: motor
200: 전자제어장치 210: 다수의 센서200: electronic control device 210: multiple sensors
220: 연산 수단 222: 제어 수단220: calculation means 222: control means
224: 구동 수단 226: 선구동장치224: drive means 226: pre-drive device
228: 릴레이228: relay
본 발명은 인터락 회로를 이용하는 모터 제어 방법 및 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 다수의 센서에서 감지되는 조향정보와 모터에 흐르는 전류의 상관관계를 판단하여, 선구동장치와 릴레이로 형성하는 인터락 회로를 이용해서 모터 구동을 제어하도록 하여 운전자에게 전달되는 충격량을 감소시키는 모터 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a motor control method and apparatus using an interlock circuit. More specifically, by determining the correlation between the steering information detected by a plurality of sensors and the current flowing in the motor, by controlling the motor drive using the interlock circuit formed of the pre-drive device and the relay to reduce the amount of impact delivered to the driver The present invention relates to a motor control method and apparatus.
자동차의 조향장치(Steering System)는 자동차의 진행방향을 운전자가 조향핸들을 돌려 자유로이 바꾸기 위한 장치이다. 따라서 조향장치는 앞차축이나 앞바퀴 정렬과 밀접한 관계가 있으며 브레이크 장치와 함께 자동차 주행의 안전상 매우 중요한 장치이다. 일반적으로 조향장치는 선회반경이 되도록 작고 고속주행에서 차량의 선회가 안정하게 되어야 하며 또한 조향 조작이 가볍게 되고 자유로워야 한다.Steering system of the vehicle (Steering System) is a device for the driver to freely change the driving direction of the vehicle by turning the steering wheel. Therefore, the steering system is closely related to the front axle or the front wheel alignment, and it is a very important device for driving safety together with the brake system. In general, the steering system should be small so as to have a turning radius, the vehicle's turning should be stable at high speeds, and the steering operation should be light and free.
자동차가 점차 고급화됨에 따라 저압타이어가 이용되고, 대형차량의 자동화로 전륜의 접지 저항이 증대하여 조향 휠의 조작력이 필요하게 되어, 조향장치에 동력원을 설치하여 조향 휠의 조작력을 보조하는 동력 보조 조향장치(Power Steering Appratus)가 개발되었다. As automobiles become more advanced, low-pressure tires are used, and the ground resistance of the front wheels increases due to the automation of large vehicles, and the steering wheel is required to operate, and the power assisted steering assists the steering wheel's operation by installing a power source in the steering system. A device (Power Steering Appratus) has been developed.
일반적으로 자동차의 동력 보조 조향장치로는 유압 펌프의 유압을 이용한 유압식 동력 보조 조향장치(Hydraulic Power Steering Apparatus)가 사용되고 있지만, 1990년대 이후 전기 모터를 이용한 전기식 동력 보조 조향장치(Electric Power Steering Apparatus)가 점차로 보편화 되어 가고 있다.Generally, as a power assist steering device of a vehicle, a hydraulic power steering steering system using hydraulic pressure of a hydraulic pump has been used, but since the 1990s, an electric power steering steering system using an electric motor has been used. It is becoming more and more common.
기존의 유압식 동력 보조 조향장치는 동력을 보조해 주는 동력원인 유압 펌프가 엔진에 의해 구동되어 조향 휠의 회전 여부와 관계없이 항상 에너지를 소모하는데 비해서 전기식 동력 보조 조향장치는 조향 휠이 회전하여 토크가 발생되면 전기 에너지로 구동되는 모터가 조향 보조 동력을 제공한다. 따라서 전기식 동력 보조 조향장치를 사용하는 경우 유압식 동력 보조 조향장치에 비해 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.Conventional hydraulic power assisted steering system consumes energy regardless of whether the steering wheel is rotated by the hydraulic pump driven by the engine, which is the power source to assist the power, whereas the electric power assisted steering system rotates the steering wheel to increase torque. When generated, a motor driven by electrical energy provides steering assistance. Therefore, when the electric power assisted steering device is used, energy efficiency can be improved compared to the hydraulic power assisted steering device.
도 1은 종래 기술에 따른 자동차의 전기식 동력 보조 조향장치의 구성도이다.1 is a block diagram of an electric power assist steering device of a vehicle according to the prior art.
도 1에서 도시하는 바와 같이 일반적으로 전기식 동력 보조 조향장치는 조향 휠(102)로부터 양측 바퀴(112)까지 이어지는 조향 계통(100) 및 조향 계통에 조향 보조 동력을 제공하는 보조 동력 기구를 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 1, an electric power assisted steering device generally includes a
조향 계통(100)은 일측이 조향 휠(102)에 연결되어 조향 휠(102)과 함께 회전하고 타측은 피니언축(106)에 연결되는 조향 축(104)을 포함하여 구성된다. 또한 피니언축(106)은 랙-피니언 기구부를 통해 랙바(Rackbar)(118)에 연결되고, 랙바(118)의 양단은 타이로드(108)와 너클암(110)을 통해 차량의 양쪽 바퀴(112)에 연결된다.The
랙-피니언 기구부는 피니언축(106)에 형성되어 있는 피니언 기어부(114)와 랙바(118)의 외주면 일측에 형성되어 있는 랙 기어부(115)가 서로 맞물려서 형성되므로, 운전자가 조향 휠(102)을 조작하면 조향 계통(100)에서 토크가 발생하고, 발생한 토크에 의해서 랙-피니언 기구부와 타이로드(108)를 통하여 바퀴를 조향하게 된다.The rack-pinion mechanism part is formed by engaging the
보조 동력 기구는 차속을 감지하여 감지된 차속에 비례하는 전기 신호를 출력하는 차속 센서(122), 조향각을 감지하여 감지된 조향각에 비례하는 전기 신호를 출력하는 조향각 센서(124), 운전자가 조향 휠(102)에 가하는 토크를 감지하고 감지된 토크에 비례하는 전기 신호를 출력하는 토크 센서(126) 그리고 차속 센서(122), 조향각 센서(124) 및 토크 센서(126)가 감지하는 각각의 전기 신호에 기초하여 제어 신호를 발생하는 전자제어장치(ECU: Electronic Control Unit)(120), 전자제어장치(120)로부터 전해지는 제어 신호로 보조 동력을 발생시키는 모터(130) 및 모터(130)에서 발생한 보조 동력을 랙바(118)에 전달하는 전동장치(140)를 포함하여 이루어진다.The auxiliary power mechanism includes a
따라서 자동차의 전기식 동력 보조 조향장치는 조향 휠(102)의 회전에 의해 발생한 토크가 랙-피니언 기구부를 거쳐서 랙바(118)에 전달되고, 토크에 따라 모터에서 발생한 보조 동력이 전동장치에 의해 볼 스크류부(150)를 거쳐서 랙바(118)에 전달되도록 형성된다. 즉, 조향 계통(100)에서 발생한 토크와 모터(130)에서 발생한 보조 동력이 합쳐져서 랙바(118)를 축 방향으로 운동하도록 하는 것이다. Therefore, in the electric power assist steering device of the vehicle, the torque generated by the rotation of the
전기식 동력 보조 조향장치의 작동원리를 살펴보면, 센서를 통해 감지되는 조향 휠(102)의 토크, 차량의 속도, 조향각 정보로부터 전자제어장치(120)에서 모터 제어전류를 산출하고 모터(130)에 실제로 흐르는 전류 값을 검출하여, 산출한 모터 제어전류와 실제 모터의 전류를 비교하여 그 차이만큼의 전류를 모터(130)로 전달해서 모터(130)를 구동하여 운전자의 조향 조작을 보조한다. 운전자가 조향 휠(102)에 토크를 크게 가할수록 운전자의 조향 조작을 보조하기 위하여 모터(130)에 전달되는 전류는 증가하게 된다. 이러한 전자제어장치의 모터 구동에는 운전자의 조향 조작과 더불어 차량 운행에 필요한 여러 상황에 대비가 필요하다. Referring to the operation principle of the electric power assisted steering device, the motor control current is calculated by the
전기식 동력 보조 조향장치는 원활한 모터 구동을 위해서 차속 감지, 온도 측정, 모터의 각속도/각가속도 보상, 모터 전류 제어 등을 이용하여 제어한다. The electric power assisted steering system is controlled by vehicle speed sensing, temperature measurement, angular velocity / angular acceleration compensation, and motor current control for smooth motor operation.
차량이 일정 범위 이상의 속도에 도달하면, 모터의 전류를 제한시켜 운전자가 조향 휠을 조작하는 감도를 무겁게 하여 안전한 차량 운행이 될 수 있도록 제어한다. When the vehicle reaches a speed above a certain range, the motor current is limited to increase the sensitivity of the driver to operate the steering wheel to control the vehicle to be safe.
차량 정지 상태에서 비정상적인 연속 조타로 인하여 모터에 걸리는 전류가 높아져서 열이 발생하게 된다. 이런 경우에 전자제어장치에서는 내부 온도를 직접 측정하게 하여 일정시간 후부터는 전류를 제한하여 열에 의한 회로 고장을 방지하도록 제어한다.Abnormal continuous steering at vehicle standstill causes high current to the motor to generate heat. In this case, the electronic controller directly measures the internal temperature and limits the current after a certain time to prevent the circuit from thermal failure.
모터는 정지상태에서 작동을 하거나 작동상태에서 정지를 할 때, 모터의 각속도가 변하고 이에 따라 각가속도도 변하게 된다. 모터를 정밀하게 제어하기 위하여 모터의 각속도나 각가속도에 따라 보상을 수행한다. 이러한 보상 제어는 조타감을 향상시킨다.When the motor operates in the stopped state or stops in the operating state, the angular speed of the motor changes and accordingly the angular acceleration changes. In order to precisely control the motor, compensation is performed according to the angular velocity or angular acceleration of the motor. This compensation control improves the feeling of steering.
그리고, 차량을 중/고속으로 주행시에 시스템 이상으로 인하여 예기치 않은 급조타가 발생할 수 있다. 이런 위험을 방지하기 위하여 모터에 전류가 흐르지 못하게 전류제한범위를 설정하는 제어를 한다.In addition, unexpected steering may occur due to a system failure when the vehicle is driven at a medium / high speed. To prevent this risk, control to set the current limit range to prevent current from flowing in the motor.
특히, 시스템 이상으로 인한 급조타는, 운전자가 차량을 중/고속의 속도로 주행하는 경우에 운전자의 조향조작에 대하여 정상적인 조향 보조힘보다 큰 조향 보조힘이 실리게 되어 차량 스스로 조향(Self Steer)하게 되는 경우를 말한다. 이러한 급조타를 방지하기 위하여 일반적으로 모터의 전류를 감소하거나 차단하는 제어방법이 이용된다. Particularly, in case of steer steering due to system abnormality, steering assist force greater than normal steering assistance force is loaded on the driver's steering operation when the driver is driving the vehicle at high speed. If you say. In order to prevent such sudden steering, a control method of reducing or blocking current of a motor is generally used.
종래 기술에서는 전자제어장치를 오프시켜 순간적으로 모터 구동이 정지되도록 하여 급조타를 방지하도록 하는 제어 방법을 이용하였다. 그러나 이러한 방식에서는 모터 구동이 정지하게 되면 진행 중이던 운전자의 조향 조작에 대하여 반대방향으로 조향 휠이 회전하게 되어, 운전자에게 강한 충격을 주는 문제점이 발생하게 된다. In the prior art, a control method is used to prevent sudden steering by turning off the electronic control unit so that the motor driving is momentarily stopped. However, in this manner, when the motor drive is stopped, the steering wheel rotates in the opposite direction to the steering operation of the driver in progress, which causes a problem that gives the driver a strong shock.
이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 다수의 센서에서 감지되는 조향정보와 모터에 흐르는 전류의 상관관계를 판단하여, 선구동장치와 릴레이로 형성하는 인터락 회로를 이용해서 모터 구동을 제어하도록 하여 운전자에게 전달되는 충격량을 감소시키는 모터 제어 방법 및 장치를 제공하는데 그 주된 목적이 있다.In order to solve this problem, the present invention is to determine the correlation between the steering information detected by a plurality of sensors and the current flowing in the motor, to control the motor drive by using an interlock circuit formed of a pre-drive device and a relay Its main purpose is to provide a motor control method and apparatus for reducing the amount of impact transmitted to the vehicle.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 조향축 및 모터를 포함하는 차량의 모터 제어 장치에서, 모터를 제어하며, 다수의 센서와 연동되고, 펄스 폭 변조 신호를 출력하여 모터를 구동하는 선구동장치(Predriver)와 모터에 전달되는 전류를 중개하는 설정된 릴레이(Relay)를 포함하는 전자제어장치를 포함하되, 선구동장치는 릴레이(Relay)보다 우선하여 작동하는 인터락(Interlock) 회로를 형성하며, 전 자제어장치는 다수의 센서에 의한 조향정보와 모터의 전류를 비교하여 그 상관관계가 정상구간인지 여부를 판단하고, 비정상이라고 판단되면 인터락 회로의 선구동장치의 펄스 폭 변조 신호를 오프시켜 모터의 구동이 순간순간 끊기도록 제어하고, 비정상인 상관관계가 설정시간 이상인지 여부를 판단하여, 설정시간 이상이라고 판단되면 인터락 회로의 릴레이로 하여금 모터에 전달되는 전류를 차단시키는 것을 특징으로 하는 인터락 회로를 이용하여 급조타를 방지하는 모터 제어 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention, in the motor control apparatus of a vehicle including a steering shaft and a motor, a pre-drive device for controlling the motor, interlocked with a plurality of sensors, and outputs a pulse width modulated signal to drive the motor ( And an electronic controller including a pre-set and a relay configured to relay the current delivered to the motor, wherein the pre-drive system forms an interlock circuit that operates in preference to the relay. The control device compares the steering information by a plurality of sensors with the current of the motor to determine whether the correlation is a normal section, and if it is determined to be abnormal, turns off the pulse width modulation signal of the pre-drive device of the interlock circuit to drive the motor. The interlock circuit may be disconnected at an instant, and it may be determined whether the abnormal correlation is greater than or equal to the set time. This should allow provide a motor control apparatus using the interlock circuit, comprising a step of blocking the current delivered to the motor to prevent shake-up the other.
또한, 본 발명의 다른 목적에 의하면, 조향축, 모터 및 다수의 센서와 연동되고, 선구동장치 및 릴레이로 이루어지는 인터락 회로를 구비하여 모터를 제어하는 전자제어장치를 포함하는 자동차의 전기식 동력 보조 조향장치에서, 인터락 회로를 이용하는 모터 제어 방법에 있어서, (a) 전자제어장치에서 다수의 센서에 의한 차량 정보를 인지하여 모터의 전류와 비교하여 그 상관관계가 정상구간인지 여부를 판단하는 단계; (b) 상관관계가 정상구간을 벗어난 것으로 판단되면, 전자제어장치에서 선구동장치의 펄스 폭 변조 신호를 오프시켜 모터의 구동이 일시적으로 끊기게 제어하는 단계; (c) 전자제어장치에서 비정상인 상관관계가 설정시간 이상인지를 판단하는 단계; 및 (d) 비정상인 상관관계가 설정시간 이상으로 판단되면, 전자제어장치에서 릴레이를 오프시켜 모터의 구동이 정지하도록 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인터락 회로를 이용하여 급조타를 방지하는 모터 제어 방법을 제공한다.In addition, according to another object of the present invention, the electric power assist steering of a vehicle including an electronic control device for interlocking the steering shaft, the motor and a plurality of sensors, the interlock circuit consisting of a pre-drive device and a relay to control the motor An apparatus for controlling a motor using an interlock circuit, the method comprising: (a) recognizing vehicle information by a plurality of sensors in an electronic controller and comparing the current with a motor to determine whether the correlation is a normal section; (b) if it is determined that the correlation is out of the normal section, controlling the operation of the motor to be temporarily stopped by turning off the pulse width modulation signal of the pre-driver in the electronic controller; (c) determining whether the abnormal correlation is greater than or equal to a preset time in the electronic controller; And (d) if the abnormal correlation is determined to be greater than or equal to a predetermined time, preventing sudden steering by using an interlock circuit, wherein the electronic control device turns off the relay to stop the driving of the motor. It provides a motor control method.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명 한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are used as much as possible even if displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 2a는 전자제어장치의 블록 구성도이다.2A is a block diagram of an electronic controller.
전자제어장치(200)는 연산 수단(220), 제어 수단(222) 및 구동 수단(224)으로 이루어진다. The
전자제어장치(200)는 다수의 센서(210)로부터 전해지는 전기 신호에 기초하여 제어 신호를 발생시켜, 조향력을 보조하는 모터(130)를 제어한다. 다수의 센서(210)는 차속 센서, 조향각 센서 및 토크 센서일 수 있으며, 각 센서는 차속을 감지하고, 조향각을 감지하며, 운전자가 조향 휠에 가하는 토크를 감지하여 전자제어장치(200)로 관련 정보를 전송한다.The
전자제어장치의 연산 수단(220)에서는 다수의 센서(210)에 의한 조향정보와 모터(130)에 흐르는 전류를 비교하여 그 상관관계를 인지하고, 정상구간인지 여부를 판단한다. 또한, 상관관계가 정상구간을 벗어난 것이라고 판단되면, 비정상인 상관관계의 유지시간을 측정하여 미리 정해놓은 설정시간을 초과하는지를 한번 더 판단한다. 이렇게 연산 수단(220)에서는 제어 수단(222)과 구동 수단(224)에서 모터를 제어할 수 있는 판단의 기준을 생성한다. The computing means 220 of the electronic controller compares the steering information by the plurality of
도 2b는 전자제어장치의 구동 수단의 블록 구성도이다.2B is a block diagram of a drive means of the electronic controller.
전자제어장치의 구동 수단(224)은 선구동장치(226)와 릴레이(228)로 이루어지는 인터락(Interlock) 회로를 포함하며, 모터(130)와 연동되어 제어 수단(222)의 제어에 의하여 모터(130)의 구동에 직접적으로 관여하게 된다. 여기서, 인터락을 건다라고 함은 우선도가 높은 측의 회로를 온 조작하면 다른 회로가 열려서 작동하지 않도록 하는 것을 말하며, 이러한 회로를 인터락 회로라고 한다. The driving means 224 of the electronic control device includes an interlock circuit consisting of a
본 발명에서는 조향정보와 전류 사이의 상관관계가 일정한 정상구간을 벗어나게 되면 시스템 이상으로 인한 예기치 않은 급조타가 발생한다고 판단하고, 인터락 회로를 이용한 모터 제어를 개시한다.In the present invention, when the correlation between the steering information and the current is out of a certain normal section, it is determined that an unexpected sudden steering occurs due to a system abnormality, and the motor control using the interlock circuit is started.
인터락 회로에서 선구동장치(226)는 릴레이(228)보다 우선하여 작동하게 된다. 조향정보와 전류 사이의 상관관계가 정상구간 이상의 인터락 조건이라고 판단되면, 전자제어장치(200)에서는 선구동장치(226)가 출력하는 펄스 폭 변조 신호만을 일순간 오프시켜 조향 보조힘이 툭툭 끊어지도록 한다. 중/고속으로 조향 조작을 하는 운전자는 이러한 전자제어장치(200)의 제어에 대하여 큰 충격량 없이 단지 조향 휠 조작에 약간의 불연속 현상만을 느끼게 된다. In the interlock circuit, the
또한, 이러한 정상구간을 벗어나는 상관관계가 유지되는 시간을 측정한 후, 미리 정해놓은 설정시간 이상인지를 판단하여, 유지되는 시간이 설정시간 이상으로 판단되면 인터락 회로의 릴레이(228)로 하여금 모터(130)로 전달되는 전류를 차단시켜 모터(130) 구동을 정지시키게 한다. In addition, after measuring the time that the correlation out of the normal interval is maintained, it is determined whether or not the predetermined time or more, and if it is determined that the time maintained is more than the time, the
이렇게 선구동장치(226)와 릴레이(228)로 구성된 인터락 회로는, 전자제어장치(200)에서 모터(130) 구동을 이중으로 제어하여, 단번에 모터(130) 구동을 정지 시킴으로써 운전자의 조향 조작의 역방향으로 조향 휠이 회전하여 충격량이 운전자에게 전달되는 것에 미리 대비하게 하여 충격을 줄일 수 있다. In this way, the interlock circuit composed of the
제어 수단(222)에서는 연산 수단(220)에서 인지한 상관관계를 통하여 구동 수단(224)의 인터락 회로와 모터(130) 구동을 제어한다. 제어 수단(222)의 메인 MCU(Micro Central Unit)에서는 연산 수단(220)에서 판단한 조향정보와 모터 전류의 상관관계가 정상구간을 벗어나게 되면, 즉시 선구동장치(226)의 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation) 신호를 제거하여 모터(130) 구동을 순간순간 차단한다. 그리고 선구동장치(226)와 함께 인터락 회로를 구성하는 릴레이(228)를 온 상태로 하여 모터(130)에 전달되는 전류가 유지되도록 한다.The control means 222 controls the interlock circuit of the driving means 224 and the driving of the
그리고 연산 수단(220)에서 비정상인 상관관계가 설정시간을 넘어 유지된다고 판단되면, 제어 수단(222)의 서브 MCU에서는 릴레이(228)로 하여금 모터(130)에 전달되는 전류를 차단하여 모터(130) 구동을 정지시킨다. 모터(130) 구동이 정지되면 모터(130)에 의한 조향 보조력이 감소하게 되어 차량의 자가 조향(Self Steer)을 방지할 수 있다.If it is determined that the abnormal correlation is maintained over the set time by the calculation means 220, the sub-MCU of the control means 222 causes the
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자제어장치(200)는, 토크 센서에서 감지한 조향 휠의 토크를 전기 신호로 수신하여 모터(130)에 흐르는 전류 값과 비교하고, 그 상관관계가 정상구간을 벗어난다고 판단하면 메인 MCU에서 선구동장치(226)의 펄스 폭 변조 신호를 차단하거나 펄스 폭 변조 신호를 순간순간 오프시킴으로써 모터(130) 구동이 순간순간 끊어지게 제어하고, 비정상적인 상관관계가 설정시간, 바람직하게는 200ms 동안 계속 유지되면 서브 MCU에서 릴레이(228)로 하 여금 모터(130)에 전달되는 전류를 차단하여 모터(130) 구동이 정지하도록 제어한다. The
도 3은 본 발명에 의한 인터락 회로를 이용하여 급조타를 방지하는 모터 제어 방법의 흐름도이다.3 is a flowchart of a motor control method for preventing sudden steering using an interlock circuit according to the present invention.
전자제어장치에서는 조향정보와 모터의 구동전류를 비교하여 그 상관관계가 정상구간인지 여부를 판단한다(S310). 정상구간 여부의 판단과 관련해서는 도 4를 참고로 아래에서 상세하게 설명한다.The electronic controller compares the steering information with the driving current of the motor and determines whether the correlation is a normal section (S310). Regarding the determination of the normal section, it will be described in detail below with reference to FIG. 4.
모터는 운전자의 조향 조작에 조향 보조력을 제공하며, 모터에 전달되는 전류는 다수의 센서에서 감지하는 조향정보를 전자제어장치에서 입력 신호로 하여 연산한 후에 출력되는 출력 신호로 제어된다. 이러한 모터의 조향 보조력은, 운전자가 중/고속으로 차량을 운행하고 있을 때 예기치 않은 시스템 이상으로 운전자의 조향 조작에 필요한 조향 보조력보다 큰 힘을 발생시켜 차량이 스스로 운행(Self Steer)하는 급조타의 위험이 발생할 수 있다. 이러한 위험을 방지하기 위하여 전자제어장치에서는 조향정보와 모터 구동 전류의 상관관계가 정상인지 여부를 감시하도록 하는 것이다. The motor provides steering assistance to the driver's steering operation, and the current delivered to the motor is controlled by an output signal which is output after calculating steering information detected by a plurality of sensors as an input signal in an electronic controller. The steering assistance of such a motor generates a force greater than the steering assistance necessary for the steering operation of the driver when the driver is operating the vehicle at a medium / high speed, thereby causing the vehicle to steer itself. Other risks may occur. In order to prevent such a risk, the electronic control apparatus monitors whether the correlation between the steering information and the motor driving current is normal.
조향정보와 모터 구동전류의 상관관계가 정상구간을 벗어난다고 판단되면, 인터락 회로의 선구동장치에서 펄스 폭 변조 신호를 오프시켜 모터 구동이 일시적으로 툭툭 끊어지게 제어한다(S320).When it is determined that the correlation between the steering information and the motor driving current is out of the normal section, the pulse width modulation signal is turned off in the pre-drive device of the interlock circuit to control the motor driving to be temporarily cut off (S320).
전자제어장치에서 선구동장치와 릴레이는 인터락 회로를 형성하여, 모터 구동 전류에 대한 제어가 필요한 첫번째 인터락 조건, 즉 조향정보와 모터 구동전류 의 상관관계가 비정상인 조건을 만족시키면, 우선 릴레이를 온으로 유지하면서 선구동장치에서는 펄스 폭 변조 신호만을 오프시켜 모터의 구동이 툭툭 끊어지도록 제어하고, 그 후에 두번째 인터락 조건, 즉 조향정보와 모터 구동전류의 상관관계가 비정상적인 상태로 설정시간 이상으로 유지되는 조건이 형성되면, 릴레이로 하여금 모터에 전달되는 전류를 차단하게 하여 모터의 구동을 중지시킨다.In the electronic controller, the pre-drive device and the relay form an interlock circuit, and when the first interlock condition that requires control of the motor drive current is satisfied, that is, a condition where the correlation between the steering information and the motor drive current is abnormal, the relay is first turned on. While keeping it ON, the pre-drive system controls only the pulse width modulation signal to be turned off so that the driving of the motor is cut off. After that, the second interlock condition, that is, the correlation between the steering information and the motor driving current, is kept abnormal for more than the set time. When a condition is established, the relay causes the current to be delivered to the motor to be cut off to stop the driving of the motor.
조향정보와 모터 구동전류의 비정상적인 상관관계가 설정시간 이상으로 유지되는지 판단하여(S330), 설정시간 이상으로 판단되면 릴레이로 하여금 모터에 전달되는 전류를 차단하게 하여 모터의 구동을 중지시킨다(S340).It is determined whether the abnormal correlation between the steering information and the motor driving current is maintained for more than the set time (S330). If it is determined that the set time is longer than the set time, the relay stops driving of the motor by cutting off the current transmitted to the motor (S340). .
도 4는 본 발명에 사용되는 조향정보와 모터 구동전류의 상관관계를 도시하는 그래프로서, 조향정보 중 토크에 관한 것이다.4 is a graph showing a correlation between steering information and a motor driving current used in the present invention, and relates to torque in steering information.
도시된 바와 같이, 토크에 따른 모터 구동전류의 값이 그래프의 백색부분에 위치하는 경우에는 그 상관관계를 정상인 상태로 판단하고, 빗금친 부분에 위치하는 경우에는 비정상적인 상태로 판단한다. 이상에서는 토크와 모터 구동전류 사이의 관계만 도시하였으나, 그 밖의 각 조향정보와 모터 제어전류 사이에는 이와 유사한 상관관계 그래프가 존재하며, 본 발명의 전자제어장치는 그러한 상관관계 그래프를 이용하여 조향정보와 모터 구동전류와의 상관관계의 정상 여부를 판단한다.As shown, when the value of the motor driving current according to the torque is located in the white portion of the graph, the correlation is determined to be normal, and when it is located in the hatched portion, it is determined to be an abnormal state. In the above, only the relationship between the torque and the motor driving current is shown, but there is a similar correlation graph between each other steering information and the motor control current, and the electronic control apparatus of the present invention uses the steering graph to obtain steering information. Determine whether the correlation between the motor drive current and the motor is normal.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아 니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 전자제어장치에서 선구동장치와 릴레이가 인터락 회로를 형성하여 운전자가 중/고속으로 차량을 운행할 때, 예기치 않은 시스템이상으로 인한 급조타를 방지하면서, 모터의 구동정지로 인하여 운전자에게 발생할 수 있는 충격량을 감소시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, when the driver drives the vehicle at a medium / high speed by forming the interlock circuit between the pre-drive device and the relay in the electronic control device, the motor is prevented from sudden steering due to an unexpected system error. This can reduce the amount of impact that can be caused to the driver due to the stop of operation.
Claims (3)
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