KR100355763B1

KR100355763B1 - Electric power steering

Info

Publication number: KR100355763B1
Application number: KR10-1998-0036034A
Authority: KR
Inventors: 김용학
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 1998-09-02
Filing date: 1998-09-02
Publication date: 2003-02-19
Also published as: KR20000018453A

Abstract

본 발명은 전동식 파워 스티어링 장치에 관한 것으로서, 조향 핸들을 회전시키는 운전자의 회전력을 감지하는 토크 센서(1)와; 차량의 주행 속도를 감지하는 차속 센서(30)와; 운전자의 회전력, 차량의 주행 속도 및 상기 운전자가 상기 조향 핸들을 조작한 시간당 횟수를 알리는 조타 빈도에 대응한 전류량 정보를 출력하는 ECU(2)와; 전류량 정보에 대응하는 전류를 모터(5)에 인가하는 구동 회로(4)를 구비한다.The present invention relates to an electric power steering apparatus, comprising: a torque sensor (1) for sensing a rotational force of a driver for rotating a steering wheel; A vehicle speed sensor 30 for detecting a driving speed of the vehicle; An ECU (2) for outputting current amount information corresponding to a steering frequency for informing a driver's rotational force, a vehicle's traveling speed, and the number of times the driver has operated the steering wheel; The drive circuit 4 which applies the electric current corresponding to electric current amount information to the motor 5 is provided.

따라서, 본 발명에 의한 전동식 파워 스티어링 장치에서는 차량의 속도, 운전자의 회전력 외에 운전자가 조향 핸들을 조작한 조타 빈도에 대응한 적절한 보조 회전력이 제공된다는 효과가 있다.Therefore, in the electric power steering apparatus according to the present invention, there is an effect that an appropriate auxiliary turning force corresponding to the steering frequency in which the driver operates the steering wheel in addition to the speed of the vehicle and the rotational force of the driver is provided.

Description

Electric power steering

본 발명은 자동차의 전동식 파워 스티어링(Power Steering) 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 운전자가 조향 핸들을 조작한 조타 빈도에 대응하여 보조 회전력을 설정한 전동식 파워 스티어링 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric power steering apparatus of an automobile, and more particularly, to an electric power steering apparatus in which an auxiliary turning force is set in response to a steering frequency in which a driver operates a steering wheel.

전동식 파워 스티어링 장치는 자동차의 조향 핸들을 사용자가 용이하게 조작할 수 있도록 한 장치로서, 유압 등을 이용하는 종래의 유압식 파워 스티어링 장치와는 상이하게 모터의 회전력을 보조 회전력으로 사용하고 있다.The electric power steering apparatus is a device which allows a user to easily operate a steering wheel of a vehicle, and uses the rotational force of a motor as an auxiliary rotational force differently from the conventional hydraulic power steering apparatus which uses hydraulic pressure.

한편, 보조 회전력은 자동차의 주행 속도에 따라 상이하게 설정하는 것이 바람직하다. 즉, 자동차의 정지 중에 운전자가 작은 힘으로도 조향 핸들을 조작할 수 있게 하는 반면에 고속 주행 중에는 조향 핸들의 급조작에 의한 안전 사고를 방지하기 위하여 조향 핸들의 조작에 큰힘이 필요하도록 구성하여야 한다. 즉, 자동차 정지 또는 저속 주행 중에는 작은 힘으로 조향 핸들을 조작할 수 있게 하고, 고속 주행중에는 큰힘이 가해져야 조향 핸들이 조작되도록 파워 스트리링 장치를 구성할 필요가 있다.On the other hand, the auxiliary rotation force is preferably set differently according to the running speed of the vehicle. In other words, the driver should be able to operate the steering wheel with a small force while the vehicle is stopped, while the steering wheel should be configured to require a large force during the high speed driving in order to prevent safety accidents caused by sudden operation of the steering wheel. . That is, it is necessary to configure the power stringing device so that the steering wheel can be operated with a small force during the vehicle stop or low speed driving, and the steering wheel can be operated only when a large force is applied during the high speed driving.

따라서, 전동식 파워 스티어링 장치에서도 운전자에 의한 회전력 즉, 운전자가 조향 핸들을 회전시키는 회전력과 차속에 대응한(차속에 반비례하는) 보조 회전력이 발생시키고 있다.Accordingly, even in the electric power steering apparatus, rotational force generated by the driver, that is, rotational force for the driver to rotate the steering wheel and auxiliary rotational force corresponding to the vehicle speed (inversely proportional to the vehicle speed) are generated.

그러나, 이러한 종래의 방법에서는 도로의 환경에 대하여는 전혀 고려하고 있지 않다는 문제가 있다.However, this conventional method has a problem that the environment of the road is not considered at all.

즉, 도로가 직선으로 이루어지지 않고 굴곡이 많은 상태로 이루어져 있어, 운전자의 시간당 조향 핸들 조작 횟수 즉, 조타 빈도가 많은 경우에는 보조 회전력이 증가되어야 운전자의 운전이 용이할 것이며, 도로가 직선으로 이루어져 운전자의 조타 빈도가 적은 경우에는 보조 회전력을 감소시켜 핸들링이 무겁게 하는 것이 바람직할 것이다.That is, since the road is not made of a straight line, but a lot of bends, the number of steering wheel manipulations per hour of the driver, that is, when the steering frequency is large, the driver's driving will be easy when the auxiliary turning force is increased, and the road is made of a straight line. If the steering frequency of the driver is small, it may be desirable to reduce the auxiliary torque to make the handling heavy.

그러나, 종래의 전동식 파워 스티어링 장치에서는 상술한 바와 같이 운전자의 조타 빈도를 고려하지 않고 보조 회전력을 결정한다는 문제가 있었다.However, in the conventional electric power steering apparatus, as described above, there is a problem of determining the auxiliary turning force without considering the steering frequency of the driver.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은, 차량 속도 및 운전자의 회전력 외에 조향 핸들에 대한 조타 빈도를 고려하여 보조 회전력을 설정한 전동식 파워 스티어링 장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide an electric power steering apparatus in which an auxiliary rotation force is set in consideration of the steering speed for the steering wheel in addition to the vehicle speed and the driver's rotation force.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 인가 전류에 대응하는 회전력으로 회전하여 차량 바퀴의 조향각을 변화시키는 모터를 구비하는 차량 내 전동식 파워 스티어링 장치로서, 조향 핸들을 회전시키는 운전자의 회전력을 감지하는 토크 센서와; 차량의 주행 속도를 감지하는 차속 센서와; 운전자의 회전력, 차량의 주행 속도 및 운전자가 조향 핸들을 조작한 시간당 횟수를 알리는 조타 빈도에 대응한 전류량 정보를 출력하는 ECU와; 전류량 정보에 대응하는 전류를 상기 모터에 인가하는 구동 회로를 구비한다.The present invention for achieving the above object is an in-vehicle electric power steering device having a motor that changes the steering angle of the vehicle wheel by rotating at a rotational force corresponding to the applied current, the torque for sensing the rotational force of the driver to rotate the steering wheel A sensor; A vehicle speed sensor detecting a driving speed of the vehicle; An ECU for outputting current amount information corresponding to a steering frequency for informing a driver's rotational force, a vehicle's traveling speed, and the number of times per hour when the driver operates the steering wheel; And a driving circuit for applying a current corresponding to the amount of current information to the motor.

도 1은 본 발명에 따른 전동식 파워 스티어링 장치의 블록도,1 is a block diagram of an electric power steering apparatus according to the present invention;

도 2는 본 발명에 따른 전동식 파워 스티어링 장치의 작동 흐름도.2 is an operation flowchart of the electric power steering apparatus according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

1 : 토크 센서 2 : ECU1: torque sensor 2: ECU

3 : 차속 센서 4 : 구동 회로3: vehicle speed sensor 4: driving circuit

5 : 모터5: motor

이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명을 행하기 위한 장치의 블록도로서, 조향 핸들을 회전시키는 운전자의 회전력을 감지하는 토크 센서(1)가 구성되어 있으며, 이 토크 센서(1)에 감지된 회전력은 ECU(2)에 제공된다. ECU(2)에는 토크 센서(1)외에 차속 센서(3)가 연결되어 있으며, 차속 센서(3)는 차량의 속도를 감지하여 ECU(2)에 제공한다.1 is a block diagram of an apparatus for carrying out the present invention, in which a torque sensor 1 for sensing a rotational force of a driver for rotating a steering wheel is configured, and the torque detected by the torque sensor 1 is an ECU 2. Is provided. The vehicle speed sensor 3 is connected to the ECU 2 in addition to the torque sensor 1, and the vehicle speed sensor 3 detects the speed of the vehicle and provides the same to the ECU 2.

ECU(2)내에는 후술하는 프로그램이 구성되어 있으며, 이 프로그램에 따라 차속 및 회전력 외에 조타 빈도에 대응한 전류량 정보를 구동 회로(4)에 인가하며, 구동 회로(4)는 전류량 정보에 대응하는 전류를 모터(5)에 인가하므로써 모터(5)는 전류량에 대응하는 회전력(보조 회전력)으로 자동차 타이어의 조향을 제어한다.In the ECU 2, a program to be described later is configured, and according to the program, current amount information corresponding to the steering frequency in addition to vehicle speed and rotational force is applied to the drive circuit 4, and the drive circuit 4 corresponds to the current amount information. By applying the current to the motor 5, the motor 5 controls the steering of the automobile tire with a rotational force (secondary rotational force) corresponding to the amount of current.

도 2에는 상술한 구성을 갖는 ECU(2)의 작동 흐름도가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 ECU(2)는 차량이 작동되면(S1), 차속 센서(3)로부터 인가되는 차량 속도 정보 및 토크 센서(1)로부터의 회전력 정보를 각각 입력한다(S2, S3). 종래에는 이와 같이 차량 속도와 회전력 정보만으로 모터(5)에 인가되는 전류량 즉, 보조 회전력을 결정하였다. 그러나, 본 발명에서는 이러한 정보 외에 조타 빈도를 측정하고, 이 조타 빈도에 따라 모터(5)에 인가되는 전류량을 재 설정하게 된다.2 shows an operation flowchart of the ECU 2 having the above-described configuration. As shown, when the vehicle is operated (S1), the ECU 2 inputs vehicle speed information applied from the vehicle speed sensor 3 and rotational force information from the torque sensor 1, respectively (S2 and S3). In the related art, the amount of current applied to the motor 5, that is, the auxiliary rotational force, is determined using only the vehicle speed and the rotational force information. However, in the present invention, the steering frequency is measured in addition to this information, and the amount of current applied to the motor 5 is reset according to the steering frequency.

즉, ECU(2)는 토크 센서(1)로부터의 회전력 정보를 이용하여 사용자가 조향 핸들을 조작한 시간당 횟수 즉, 조타 빈도를 검출하고(S4), 조타 빈도가 기설정된 횟수 내에 있는 경우에는(S5) 단계(S2, S3)에서 검출된 회전력 정보 및 속도 정보에 대응하는 소정의 전류량 정보를 구동 회로(4)에 인가한다(S6).That is, the ECU 2 detects the number of times per hour that the user manipulates the steering wheel by using the rotational force information from the torque sensor 1, that is, the steering frequency (S4), and when the steering frequency is within a preset number of times ( S5) The predetermined amount of current information corresponding to the rotational force information and the speed information detected in steps S2 and S3 is applied to the drive circuit 4 (S6).

그러나, 단계(S4)의 판단 결과, 조타 빈도가 기설정된 횟수 외에 경우 즉, 기설정된 횟수 이상이거나 이하인 경우에는 단계(S7)로 진행하고, 단계(S7)에서는 회전력, 속도 및 조타 횟수에 대응한 전류량 정보를 산출하여 구동 회로(4)에 인가한다.However, as a result of the determination in step S4, if the steering frequency is other than the predetermined number of times, i.e., more than or less than the predetermined number of times, the process proceeds to step S7. In step S7, the rotational force, the speed, and the number of steering times are determined. Current amount information is calculated and applied to the drive circuit 4.

여기서, 단계(S7)에서 산출하는 전류량 정보는 단계(S6)에서 설정된 전류량 정보에 비하여 가감이 이루어진다. 즉, 단계(S5)에서의 판단 결과, 조타 빈도가 기설정된 횟수보다 큰 경우에 단계(S7)에서의 전류량 정보는 단계(S6)에서의 전류량 정보보다 조타 빈도에 대응하여 크게 설정되어야 하며, 단계(S5)에서의 판단 결과, 조타 빈도가 기설정된 횟수보다 작은 경우에 단계(S7)에서의 전류량 정보는 단계(S6)에서의 전류량 정보보다 조타 빈도에 대응하여 작게 설정되어야 한다. 이와 같이 조타 빈도에 대응하여 단계(S6)에서의 전류량 정보보다 가감되는 전류량 정보는 ECU(2)내의 롬 내에 테이블로서 구현이 가능함은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있을 것이다.Here, the amount of current information calculated in step S7 is added to or subtracted from the amount of current information set in step S6. That is, as a result of the determination in step S5, when the steering frequency is greater than the predetermined number of times, the amount of current information in step S7 should be set larger than the amount of steering information in step S6 in correspondence with the steering frequency. As a result of the determination in S5, when the steering frequency is smaller than the preset number, the amount of current information in step S7 should be set smaller than the amount of steering information in step S6 in correspondence with the steering frequency. Thus, it can be easily understood by those skilled in the art that the amount of current information which is added or subtracted from the amount of current information in step S6 corresponding to the steering frequency can be implemented as a table in the ROM in the ECU 2. There will be.

ECU(2)로부터의 전류량 정보는 구동 회로(4)에 인가되며, 구동 회로(4)는 이 전류량 정보에 대응한 전류를 모터(5)에 인가하고, 모터(5)는 이 전류량에 대응한 회전력 즉, 보조 회전력으로 바퀴의 조향을 제어한다.The amount of current information from the ECU 2 is applied to the drive circuit 4, the drive circuit 4 applies a current corresponding to the amount of current information to the motor 5, and the motor 5 corresponds to this amount of current. The steering force of the wheel is controlled by the rotational force, that is, the auxiliary rotational force.

Claims

An in-vehicle electric power steering apparatus having a motor that rotates at an auxiliary turning force corresponding to an applied current to change a steering angle of a vehicle wheel,

A torque sensor for sensing a rotational force of the driver for rotating the steering wheel;

A vehicle speed sensor detecting a driving speed of the vehicle;

An ECU for outputting current amount information corresponding to a steering frequency for notifying the driver's rotational force, the vehicle's traveling speed, and the number of times per hour that the driver has operated the steering wheel;

And a drive circuit for applying a current corresponding to the current amount information to the motor.

The method of claim 1,

And the ECU is configured to output current amount information corresponding only to the rotational force and the traveling speed of the vehicle when the steering frequency is within a preset number range.

The method of claim 2,

And the ECU is configured to output current amount information greater than the current amount information corresponding only to the rotational force and the traveling speed of the vehicle when the steering frequency is greater than a preset number range.

The method of claim 3, wherein

And the ECU is configured to output current amount information smaller than the current amount information corresponding only to the rotational force and the driving speed of the vehicle when the steering frequency is smaller than a preset frequency range.