KR101280193B1 - Method and Apparatus for Preventing Overheating in Electric Power Steering System - Google Patents

Method and Apparatus for Preventing Overheating in Electric Power Steering System Download PDF

Info

Publication number
KR101280193B1
KR101280193B1 KR1020090023220A KR20090023220A KR101280193B1 KR 101280193 B1 KR101280193 B1 KR 101280193B1 KR 1020090023220 A KR1020090023220 A KR 1020090023220A KR 20090023220 A KR20090023220 A KR 20090023220A KR 101280193 B1 KR101280193 B1 KR 101280193B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
change rate
temperature change
voltage
motor
power steering
Prior art date
Application number
KR1020090023220A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20100104655A (en
Inventor
표종현
Original Assignee
주식회사 만도
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 주식회사 만도 filed Critical 주식회사 만도
Priority to KR1020090023220A priority Critical patent/KR101280193B1/en
Publication of KR20100104655A publication Critical patent/KR20100104655A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101280193B1 publication Critical patent/KR101280193B1/en

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/0084Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof measuring voltage only

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 전동파워 스티어링 시스템의 과열방지 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an overheat prevention device of an electric power steering system and a method thereof.

본 발명에 따른 실시예는, 전동식 파워스티어링 시스템의 과열방지 장치에 있어서, 상기 전동파워 스티어링 시스템의 전자제어장치로부터 모터로 흐르는 구동전류를 감지하는 전류감지부; 상기 모터의 회전속도를 감지하는 회전감지부; 및 상기 구동전류를 입수하고 제1온도변화율맵을 참조하여 최악조건 온도변화율을 획득하고 상기 회전속도로부터 회전가중치맵을 참조하여 회전가중치를 획득하고 상기 전압으로부터 전압가중치맵을 참조하여 전압가중치를 획득한 후, 상기 최악조건 온도변화율이 상기 회전가중치에 따라 변하는 값인 가중온도변화율을 계산하고, 상기 가중온도변화율로부터 상기 ECU의 한계온도까지 남아있는 열용량을 계산하고 상기 열용량이 특정값에 이르렀을 때 상기 모터의 구동력을 떨어뜨리는 방향으로 구동전류를 제어하는 열용량제어부를 포함하는 전동식 파워스티어링 시스템의 과열방지 장치 및 그 방법을 제공한다.In accordance with an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for preventing overheating of an electric power steering system, comprising: a current sensing unit configured to sense a driving current flowing from an electronic controller of the electric power steering system to a motor; A rotation sensing unit sensing a rotation speed of the motor; And obtaining the driving current, obtaining a worst-case temperature change rate by referring to a first temperature change rate map, obtaining a rotation weight by referring to a rotation weight map from the rotation speed, and obtaining a voltage weight by referring to a voltage weight map from the voltage. After that, the weighted temperature change rate is calculated, wherein the worst-case temperature change rate changes according to the rotation weight value, the heat capacity remaining from the weighted temperature change rate to the threshold temperature of the ECU is calculated, and when the heat capacity reaches a specific value, The present invention provides an overheat prevention device and a method of an electric power steering system including a heat capacity control unit for controlling a driving current in a direction of lowering a driving force of a motor.

EPS, 과열방지, 파워스티어링 EPS, Overheating Protection, Power Steering

Description

전동파워 스티어링 시스템의 과열방지 장치 및 그 방법{Method and Apparatus for Preventing Overheating in Electric Power Steering System}Overheating prevention device of electric power steering system and its method {Method and Apparatus for Preventing Overheating in Electric Power Steering System}

본 발명의 실시예는 전동식 파워스티어링 시스템의 과열방지 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 전동식 파워스티어링 시스템에서 모터를 구동하는 전자제어장치가 과열되지 않도록 모터의 회전속도와 입력전압을 고려하여 구동전류를 제어하고자 하는 전동식 파워스티어링 시스템의 과열방지 장치 및 그 방법에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to overheat protection devices and methods of electric power steering systems. More specifically, the present invention relates to an overheat prevention device for an electric power steering system and a method thereof for controlling the drive current in consideration of the rotational speed and the input voltage of the motor so as not to overheat the electronic control device for driving the motor in the electric power steering system. will be.

전동식 파워스티어링 시스템(EPS: Electric Power Steering, 이하 'EPS'라 함)은 운전자가 조향휠을 움직여 토크를 가할 때 이를 감지하여 조향하고자 하는 방향으로 조향보조 토크를 발생시킨다.An electric power steering system (EPS) hereinafter detects when the driver applies torque by moving the steering wheel and generates steering auxiliary torque in a direction to steer.

EPS를 채용한 차량의 무게가 무거울수록, 운전자에게 가벼운 조향감을 제공하기 위해서는 보다 큰 구동력을 지원해야 한다. 큰 구동력을 위해서는 EPS 모터와 전자제어장치(ECU: Electronic Control Unit)에 보다 큰 구동력을 지원해야 한다.The heavier the weight of a vehicle employing EPS, the greater the driving force it needs to support to give the driver a lighter steering. For greater driving force, greater driving force is required for EPS motors and electronic control units (ECUs).

하지만, 큰 구동력을 위해서는 EPS 모터와 ECU에 더욱 많은 전류가 필요하게 되고 필연적으로 EPS 모터와 ECU에 많은 열이 발생할 수가 있다.However, a large driving force requires more current in the EPS motor and the ECU, and inevitably a lot of heat can be generated in the EPS motor and the ECU.

종래에는 이 경우에 발생하는 열로부터 EPS 모터와 ECU를 보호하기 위해 EPS 모터로 흐르는 전류를 제한하게 되는데, 이 경우에 운전자는 저속 주행중에 무거운 조향감을 느끼게 된다. 따라서 EPS는 EPS 모터와 ECU를 과열로부터 보호하면서 가능한 한 장시간 동안 구동력을 발생해야 한다.Conventionally, in order to protect the EPS motor and the ECU from the heat generated in this case, the current flowing to the EPS motor is limited, in which case the driver feels a heavy steering feeling during low speed driving. Therefore, EPS must generate driving force for as long as possible while protecting the EPS motor and ECU from overheating.

하지만, 종래의 방법은 ECU 및 EPS 모터의 여러 동작조건 중에서 가장 열이 많이 발생하는 경우를 가정하여 제어하기 때문에 조향력을 충분히 보조하기 이전에 모터의 구동전류를 제한함으로써 운전자의 조향감이 일찍 무거워지는 문제가 있었다.However, since the conventional method controls assuming that the most heat is generated among the various operating conditions of the ECU and the EPS motor, the steering feeling of the driver becomes heavier by limiting the driving current of the motor before assisting the steering force sufficiently. There was a problem.

본 발명에 따른 실시예는 전동식 파워스티어링 시스템에서 모터를 구동하는 전자제어장치가 과열되지 않도록 모터의 회전속도와 입력전압을 고려하여 구동전류를 제어한다.Embodiment according to the present invention controls the drive current in consideration of the rotational speed and the input voltage of the motor so that the electronic control device for driving the motor in the electric power steering system does not overheat.

본 발명에 따른 다른 실시예는, 전동식 파워스티어링 시스템의 과열방지 장치에 있어서, 상기 전동파워 스티어링 시스템의 전자제어장치(Electronic Control Unit: ECU)로부터 모터로 흐르는 구동전류를 감지하는 전류감지부; 상기 모터의 회전속도를 감지하는 회전감지부; 및 상기 구동전류로부터 제1온도변화율맵을 참조하여 최악조건 온도변화율을 획득하고 상기 회전속도로부터 회전가중치맵을 참조하여 회전가중치를 획득한 후, 상기 최악조건 온도변화율이 상기 회전가중치에 따라 변하는 값인 가중온도변화율을 계산하고, 상기 가중온도변화율로부터 상기 ECU의 한계온도까지 남아있는 열용량을 계산하여 상기 열용량이 특정값에 이르렀을 때 상기 모터의 구동력을 저감하도록 상기 구동전류를 제어하는 열용량제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 파워스티어링 시스템의 과열방지 장치를 제공한다.Another embodiment according to the present invention, in the overheat prevention device of the electric power steering system, the current sensing unit for detecting a drive current flowing from the electronic control unit (Electronic Control Unit (ECU)) of the electric power steering system to the motor; A rotation sensing unit sensing a rotation speed of the motor; And obtaining a worst-case temperature change rate with reference to a first temperature change rate map from the driving current, and obtaining a rotation weight value with reference to a rotation weight map from the rotation speed, wherein the worst-case temperature change rate is a value that changes according to the rotation weight value. A heat capacity control unit for calculating a weighted temperature change rate, calculating a heat capacity remaining from the weighted temperature change rate to a limit temperature of the ECU, and controlling the driving current to reduce the driving force of the motor when the heat capacity reaches a specific value. Provided is an overheat prevention device for an electric power steering system.

여기서, 상기 가중온도변화율은, (가중온도변화율 = a x (최악조건 온도변화율) x 회전가중치)(단, a는 비례상수)의 식에 따라 계산되도록 할 수도 있다.Here, the weighted temperature change rate may be calculated according to the formula (weighted temperature change rate = a x (worst condition temperature change rate) x rotation weight value) (where a is a proportionality constant).

여기서, 상기 과열방지 장치는, 상기 전자제어장치로 입력되는 입력전압을 감지하는 전압감지부를 추가로 포함하고, 상기 열용량제어부는 상기 구동전류를 입수하고 제1온도변화율맵을 참조하여 최악조건 온도변화율을 획득하고 상기 회전속도로부터 회전가중치맵을 참조하여 회전가중치를 획득하고 상기 입력전압으로부터 전압가중치맵을 참조하여 전압가중치를 획득한 후, 상기 최악조건 온도변화율이 상기 전압가중치 및 상기 회전가중치에 따라 변하는 값인 가중온도변화율을 계산하고, 상기 가중온도변화율로부터 상기 ECU의 한계온도까지 남아있는 열용량을 계산하여 상기 열용량이 특정값에 이르렀을 때 상기 구동력을 저감하도록 상기 구동전류를 제어하도록 할 수도 있다.Here, the overheat prevention device further includes a voltage sensing unit for sensing an input voltage input to the electronic control device, wherein the heat capacity control unit obtains the driving current and refers to a first temperature change rate map to show a worst-case temperature change rate. Obtain a rotation weight from the rotation speed with reference to the rotation weight map and obtain a voltage weight from the input voltage with reference to the voltage weight map, and then the worst condition temperature change rate is determined according to the voltage weight and the rotation weight. The change in the weighted temperature change rate, which is a variable value, may be calculated, and the heat capacity remaining from the weighted temperature change rate to the limit temperature of the ECU may be calculated to control the driving current to reduce the driving force when the heat capacity reaches a specific value.

이 경우에, 상기 가중온도변화율은, (가중온도변화율 = a x (최악조건 온도변화율) x 회전가중치 x 전압가중치)(단, a는 비례상수)의 식에 따라 계산되도록 할 수도 있다. In this case, the weighted temperature change rate may be calculated according to the formula (weighted temperature change rate = a x (worst condition temperature change rate) x rotation weight value x voltage weight value) (where a is a proportionality constant).

또한, 본 발명에 따른 다른 실시예는, 전동식 파워스티어링 시스템의 과열방지 장치에 있어서, 상기 전동파워 스티어링 시스템의 전자제어장치(Electronic Control Unit: ECU)로부터 모터로 흐르는 구동전류를 감지하는 전류감지부; 상기 전자제어장치로 입력되는 입력전압을 감지하는 전압감지부; 및 상기 구동전류를 입수하고 제1온도변화율맵을 참조하여 최악조건 온도변화율을 획득하고 상기 입력전압으로부터 전압가중치맵을 참조하여 전압가중치를 획득한 후, 상기 최악조건 온도변화율이 상기 전압가중치에 따라 변하는 값인 가중온도변화율을 계산하고, 상기 가중온도변화율로부터 상기 ECU의 한계온도까지 남아있는 열용량을 계산하여 상기 열용량이 특정값에 이르렀을 때 상기 모터의 구동력을 저감하도록 상기 구동전류를 제어하는 열용량제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 파워스티어링 시스템의 과열방지 장치를 제공한다.In addition, according to another embodiment of the present invention, in the overheat prevention device of the electric power steering system, a current sensing unit for detecting a drive current flowing from the electronic control unit (ECU) of the electric power steering system to the motor ; A voltage sensing unit sensing an input voltage input to the electronic controller; And acquiring the driving current, obtaining a worst-case temperature change rate with reference to a first temperature change rate map, and obtaining a voltage weight with reference to a voltage weight map from the input voltage, wherein the worst-case temperature change rate is determined according to the voltage weight value. A heat capacity control unit for calculating the weighted temperature change rate, which is a variable value, and calculating the heat capacity remaining from the weighted temperature change rate to the limit temperature of the ECU to reduce the driving force of the motor when the heat capacity reaches a specific value. It provides an overheating prevention device of the electric power steering system comprising a.

여기서, 상기 가중온도변화율은, (가중온도변화율 = a x (최악조건 온도변화 율) x 전압가중치)(단, a는 비례상수)의 식에 따라 계산되도록 할 수도 있다.Here, the weighted temperature change rate may be calculated according to the formula (weighted temperature change rate = a x (worst condition temperature change rate) x voltage weight value) (where a is a proportionality constant).

상기 특정값은 상기 한계온도로부터 일정 마진을 둔 크기의 한계용량이 되도록 할 수도 있다.The specific value may be such that a limit capacity of a certain margin is given from the limit temperature.

상기 제1온도변화율맵은 상기 구동전류에 대응되는 최악조건 온도변화율 값으로 상기 구동전류의 값이 클수록 큰 최악조건 온도변화율이 대응되도록 설정할 수도 있다.The first temperature change rate map may be a worst-case temperature change rate value corresponding to the driving current so that a larger worst-case condition change rate corresponds to a larger value of the driving current.

상기 회전가중치맵은, 상기 회전가중치가 상기 모터의 RPM에 따라 증가하다 정격 RPM에서 가장 큰 값을 갖고 상기 모터의 정격 RPM 이후부터는 감소하도록 설정될 수도 있다.The rotation weight map may be set such that the rotation weight increases with the RPM of the motor and has the largest value at the rated RPM and decreases after the rated RPM of the motor.

상기 회전가중치는, 상기 모터의 RPM에 따라 증가하거나 감소하는 패턴이 선형적일 수도 있다.The rotation weight may have a linear pattern of increasing or decreasing according to the RPM of the motor.

상기 전압가중치맵은, 상기 전압가중치가 상기 입력전압에 따라 증가하다 정격전압에서 가장 큰 값을 갖고 상기 정격전압 이후부터는 감소하도록 설정되도록 할 수도 있다.The voltage weighting map may be set such that the voltage weighting value increases with the input voltage and has the largest value at the rated voltage and decreases after the rated voltage.

상기 전압가중치는, 상기 입력전압에 따라 증가하거나 감소하는 패턴이 선형적일 수도 있다.The voltage weighting value may be linear in a pattern that increases or decreases according to the input voltage.

상기 열용량은, (열용량 = 종전열용량 - (가중온도변화율 x 시간))의 식에 의하여 누적계산될 수 있다.The heat capacity can be cumulatively calculated by the formula (heat capacity = conventional heat capacity-(weighted temperature change rate x time)).

또한, 본 발명에 따른 다른 실시예는, 전동식 파워스티어링 시스템의 과열방지 방법에 있어서, 상기 전동파워 스티어링 시스템의 전자제어장치(Electronic Control Unit: ECU)로부터 모터로 흐르는 구동전류를 감지하는 단계; 상기 전자제어장치로 입력되는 입력전압을 감지하는 단계; 상기 모터의 회전속도를 감지하는 단계; 상기 구동전류를 입수하고 제1온도변화율맵을 참조하여 최악조건 온도변화율을 획득하고 상기 회전속도로부터 회전가중치맵을 참조하여 회전가중치를 획득하고 상기 입력전압으로부터 전압가중치맵을 참조하여 전압가중치를 획득한 후, 상기 최악조건 온도변화율이 상기 전압가중치 및 상기 회전가중치에 따라 변하는 값인 가중온도변화율을 계산하는 단계; 및 상기 가중온도변화율을 입수하여 열용량을 계산하고 상기 열용량이 특정값에 이르렀을 때 상기 모터의 구동력을 저감하도록 상기 구동전류를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 파워스티어링 시스템의 과열방지 방법을 제공한다.In addition, according to another embodiment of the present invention, a method for preventing overheating of an electric power steering system, the method comprising: detecting a driving current flowing from an electronic control unit (ECU) of the electric power steering system to a motor; Sensing an input voltage input to the electronic controller; Sensing a rotational speed of the motor; Obtain the driving current, obtain a worst-case temperature change rate by referring to a first temperature change rate map, obtain a rotation weight by referring to a rotation weight map from the rotation speed, and obtain a voltage weight by referring to a voltage weight map from the input voltage. Calculating a weighted temperature change rate, wherein the worst-case temperature change rate is a value that changes according to the voltage weight value and the rotation weight value; And calculating the heat capacity by acquiring the weighted temperature change rate and controlling the drive current to reduce the driving force of the motor when the heat capacity reaches a specific value. To provide.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are assigned to the same components as much as possible even though they are shown in different drawings. In the following description of the embodiments of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. When a component is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another component, the component may be directly connected to or connected to the other component, It should be understood that an element may be "connected," "coupled," or "connected."

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 파워스티어링 시스템의 과열방지 장치를 도시한 도면이다.1 is a view showing the overheating device of the electric power steering system according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 파워스티어링 시스템의 과열방지 장치는 전류감지부(102), 열용량제어부(104), 전압감지부(106), 회전감지부(108) 및 전류공급부(118)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the overheating preventing device of the electric power steering system according to an exemplary embodiment of the present invention includes a current sensing unit 102, a heat capacity control unit 104, a voltage sensing unit 106, and a rotation sensing unit 108. ) And a current supply unit 118.

전류감지부(102)는 제어대상, 즉, 모터(116)를 제어하는 전자제어장치(ECU: Electronic Control Unit)의 전류공급부(118)로부터 모터(116)로 흐르는 구동전류의 크기를 감지한다. 본 실시예에서 전류감지부(102)가 감지하는 구동전류는 일정시간(예를 들어, 1초 동안) 동안 감지하는 평균전류이거나 실시간으로 감지하는 전류일 수도 있다.The current sensing unit 102 detects the magnitude of the driving current flowing from the current supply unit 118 of the control object, that is, the electronic control unit (ECU) that controls the motor 116. In the present embodiment, the driving current sensed by the current sensing unit 102 may be an average current sensed for a predetermined time (for example, 1 second) or a current sensed in real time.

본 실시예에서 모터(116)는 EPS에서 운전자의 조향 구동력을 제공하는 모터를 의미한다.In this embodiment, the motor 116 means a motor that provides the driver's steering driving force in the EPS.

전류감지부(102)로는 일정 시간(예를 들어, 1초 동안) 동안의 평균전류를 감지하거나 실시간 연속적으로 전류를 감지하는 전류센서를 사용할 수 있다.As the current detection unit 102, a current sensor for detecting an average current for a predetermined time (for example, for 1 second) or for detecting current continuously in real time may be used.

열용량제어부(104)는 구동전류를 입수하여 ECU의 온도변화율을 환산하고 온도변화율과 구동전류가 흐른 시간을 근거로 한계온도에 도달하기까지 남아있는 열용량을 계산한다. ECU의 온도변화율을 추출함에 있어서, 구체적으로는 ECU의 입력단자(즉, EMI 쵸크코일(EMI Choke Coil))의 온도변화율을 추출한다. ECU 내에서 온도변화율을 추출하는 위치는 달라질 수 있으며 본 발명이 여기에 한정되지는 않는다.The heat capacity control unit 104 obtains the driving current to convert the temperature change rate of the ECU and calculates the heat capacity remaining until the limit temperature is reached based on the temperature change rate and the time when the driving current flows. In extracting the temperature change rate of the ECU, specifically, the temperature change rate of the input terminal of the ECU (that is, the EMI choke coil) is extracted. The location at which the rate of temperature change is extracted in the ECU may vary and the present invention is not limited thereto.

ECU의 온도변화율 환산에 있어서, ECU의 전류공급시 최악의 동작조건에 대한 온도변화율인 최악조건 온도변화율을 구하고, 여기에 여러 동작조건에 대한 가중치에 따라 변하는 값인 가중온도변화율을 계산한다.In converting the temperature change rate of the ECU, the worst-case temperature change rate, which is the temperature change rate for the worst operating condition when the current is supplied by the ECU, is calculated, and the weighted temperature change rate, which is a value that varies according to the weight of various operating conditions, is calculated.

모터의 회전자의 고정 혹은 회전 상태 및 여러 온도 조건 하에서 ECU 및 모터의 소자가 동작함에 있어서 영향을 받는 온도를 한계온도라 정의하고, 한계온도에 도달하는 시간을 허용시간이라 정의한다. 여기서, 온도변화율은 [수학식 1]에 의한 식으로 결정될 수 있다.The temperature affected by the operation of the ECU and the motor under various temperature conditions is defined as the limit temperature, and the time to reach the limit temperature is defined as the allowable time. Here, the rate of temperature change may be determined by the formula according to [Equation 1].

온도변화율 = (한계온도 - 주변온도)/허용시간Temperature change rate = (limit temperature-ambient temperature) / time allowed

여러 동작조건 중에서 ECU 및 모터의 소자가 온도에 영향을 받게 되는 한계온도에 도달하는 시간(허용시간)이 가장 짧은 경우의 온도변화율이 최악조건 온도변화율이 된다.Among the various operating conditions, the temperature change rate at the shortest time (permissible time) for reaching the limit temperature at which the elements of the ECU and the motor are affected by temperature becomes the worst-case temperature change rate.

실제 동작조건 하에서 달라질 수 있는 온도변화율(즉, 후술하는 가중온도변 화율)을 계산하기 위해 사용되는 가중치는 ECU에 입력되는 배터리 입력전압을 고려한 가중치와 ECU에 의해 제어되는 모터의 회전 RPM을 고려한 가중치가 이용될 수 있다.The weights used to calculate the temperature change rate (ie, the weighted temperature change rate described below) that may vary under actual operating conditions are weighted considering the battery input voltage input to the ECU and the rotational RPM of the motor controlled by the ECU. Can be used.

한편, ECU 및 모터의 각 부품에 대하여 한계온도가 정해져 있으며, 예를 들어, 본 실시예에서는 모터의 회전시 가장 영향을 많이 받는 ECU의 EMI 쵸크코일의 한계온도는 220도로 가정한다.On the other hand, the limit temperature is determined for each component of the ECU and the motor. For example, in this embodiment, the limit temperature of the EMI choke coil of the ECU most affected by the rotation of the motor is assumed to be 220 degrees.

표 1은 모터 회전자 고정시에 모터 인가전류 및 허용시간의 예를 나타낸 표이고, 표 2는 모터 회전자가 정격 RPM으로 회전시에 모터 인가전류 및 허용시간의 예를 나타낸 표이다.Table 1 is a table showing an example of the motor applied current and allowable time when the motor rotor is fixed, Table 2 is a table showing an example of the motor applied current and allowable time when the motor rotor rotates at the rated RPM.


전류(A)
(회전자 고정시)

Current (A)
(When fixing the rotor)

허용시간(주변온도: 85℃)

Permissible time (ambient temperature: 85 ℃)

허용시간(주변온도: 25℃)

Permissible time (ambient temperature: 25 ℃)

120

120

120초

120 seconds

320초

320 seconds

80

80

400초

400 seconds

지속통전

Continuous electricity

60

60

1200초

1200 sec

"

"

40

40

지속통전

Continuous electricity

"

"

표 1에서 보듯이 모터의 회전자 고정 상황에서 모터에 120A의 구동전류가 흐를 경우에 허용시간은 120초(주변온도: 85℃)로서 한계온도가 220℃인 경우를 가정하면 온도변화율은 ((한계온도-주변온도)/시간 = (220-85)/120 = 1.125℃/초)이다.As shown in Table 1, the allowable time is 120 seconds (ambient temperature: 85 ℃) when the drive current of 120A flows in the fixed rotor of the motor, and the temperature change rate is (( Limit temperature-ambient temperature) / hour = (220-85) / 120 = 1.125 ° C / sec).

또한, 주변온도가 25℃인 경우에 모터에 120A의 구동전류가 흐를 경우 허용시간은 320초로서 한계온도가 220℃인 경우를 가정하면 온도변화율은 ((220-25)/320 = 0.61℃/초)이다.Also, if the drive current of 120A flows to the motor when the ambient temperature is 25 ℃, the allowable time is 320 seconds, and if the limit temperature is 220 ℃, the temperature change rate is ((220-25) / 320 = 0.61 ℃ / Seconds).

표 1은 주변온도가 25℃일 때 구동전류가 80A, 60A 및 40A 인 경우에는 지속적으로 구동전류가 흘러도 한계온도까지 도달하지 않는 예를 나타낸다.Table 1 shows an example in which the driving current is 80A, 60A, and 40A when the ambient temperature is 25 ° C, but does not reach the limit temperature even though the driving current flows continuously.


전류(A)
(정격 RPM 회전시)

Current (A)
(At rated RPM rotation)

허용시간(주변온도: 85℃)

Permissible time (ambient temperature: 85 ℃)

허용시간(주변온도: 25℃)

Permissible time (ambient temperature: 25 ℃)

120

120

90초

90 seconds

160초

160 seconds

표 2에서 보듯이 모터의 회전자가 정격 RPM으로 회전하는 상황에서 모터에 120A의 구동전류가 흐를 경우에 허용시간은 90초(주변온도: 85℃인 경우)이며, 한계온도를 220℃라고 가정하면 온도변화율은 ((한계온도-주변온도)/시간 = (220-85)/90 = 1.5℃/초)이다.As shown in Table 2, when 120A drive current flows in the motor rotating at the rated RPM, the allowable time is 90 seconds (when the ambient temperature is 85 ℃) and the limit temperature is assumed to be 220 ℃. The rate of change of temperature is ((limit temperature-ambient temperature) / hour = (220-85) / 90 = 1.5 ° C / sec).

또한, 주변온도가 25℃일 경우에는 온도변화율이 ((220-25)/160 = 1.2℃/초)가 된다.In addition, when the ambient temperature is 25 ℃ temperature change rate is ((220-25) / 160 = 1.2 ℃ / second).

따라서, 표 1 및 표 2를 살펴볼 때, 구동전류가 120A일 경우에 최악조건 온도변화율은 1.5℃/초 가 된다.Therefore, when looking at Table 1 and Table 2, the worst-case temperature change rate is 1.5 ℃ / second when the drive current is 120A.

하지만, 일반적인 동작조건(예를 들어, 주변온도가 85℃가 아니거나 모터의 회전속도가 정격 rpm 이 아닌 동작조건 등)에서의 온도변화율은 위와 같은 방법으로 가장 최악의 조건 하에서 설정된 최악조건 온도변화율보다는 작다.However, the temperature change rate under normal operating conditions (for example, the operating condition where the ambient temperature is not 85 ° C. or the motor rotation speed is not the rated rpm, etc.) is the worst case temperature change rate set under the worst condition in the above manner. Is smaller than.

따라서, 최악조건 온도변화율만 본 발명에 채용할 경우, 최악조건 이외의 일반적인 동작조건인 경우에는 최악조건 온도변화율보다 실제의 온도변화율이 작으므로 이를 반영하기 위하여 최악조건 온도변화율에 각 동작조건에 따른 가중치를 부여한다.Therefore, when only the worst-case temperature change rate is adopted in the present invention, in the case of general operating conditions other than the worst-case condition, the actual temperature change rate is smaller than the worst-case temperature change rate. Give weight.

도 2는 모터의 입력전류 대 제1온도변화율맵을 도시한 그래프이다.2 is a graph showing an input current vs. a first temperature change rate map of a motor.

제1온도변화율맵은 구동전류의 변화에 따른 최악조건 온도변화율을 나타낸 것으로 구동전류의 값이 클수록 큰 최악조건 온도변화율이 대응되도록 설정될 수 있다. 본 실시예에서, ECU 배터리전압이 11V, 주변온도 85℃이고 모터가 정격 rpm으로 회전하는 경우가 최악의 동작조건이며, 도 2는 이 경우의 온도변화율을 나타낸 것이다.The first temperature change rate map shows the worst-case temperature change rate according to the change of the drive current. The first temperature change rate map may be set such that a larger worst-case condition change rate corresponds to a larger value of the drive current. In this embodiment, the case where the ECU battery voltage is 11V, the ambient temperature is 85 ° C. and the motor rotates at the rated rpm is the worst operating condition, and FIG. 2 shows the temperature change rate in this case.

도 2에 도시하듯이 모터에 인가되는 구동전류와 최악조건 온도변화율 간의 그래프를 이용하여 해당 구동전류 조건의 최악조건 온도변화율을 구할 수 있으며, 제1온도변화율맵은 구동전류에 대응되는 최악조건 온도변화율 값이 선형적으로 증가하도록 설정될 수도 있다.As shown in FIG. 2, the worst-case temperature change rate of the corresponding drive current condition can be obtained by using a graph between the drive current applied to the motor and the worst-case temperature change rate, and the first temperature change rate map corresponds to the worst-case temperature corresponding to the drive current. The rate of change value may be set to increase linearly.

본 발명에서는 도 2의 그래프에서 구한 최악조건 온도변화율에 ECU의 배터리 전압을 고려한 전압가중치와 모터의 rpm을 고려한 회전가중치를 고려하여 가중온도변화율을 구할 수 있다.In the present invention, the weighted temperature change rate can be obtained by considering the voltage weight value considering the battery voltage of the ECU and the rotation weight value considering the rpm of the motor to the worst-case temperature change rate obtained in the graph of FIG. 2.

이러한 가중치를 고려한 가중온도변화율은, 예를 들면, [수학식 2]의 식으로 구할 수 있다.The weighted temperature change rate in consideration of such a weight can be obtained by, for example, [Equation 2].

가중온도변화율 = a x (최악조건 온도변화율) x 회전가중치 x 전압가중치(단, a는 비례상수)Weight change rate = a x (worst case temperature change rate) x rotation weight value x voltage weight value (where a is proportional constant)

만일, 모터의 회전 RPM만 추가로 고려한다면 가중온도변화율은 [수학식 3]의 식으로 구할 수 있다.If only the rotational RPM of the motor is additionally considered, the weighted temperature change rate can be obtained from the equation (3).

가중온도변화율 = a x (최악조건 온도변화율) x 회전가중치(단, a는 비례상수)Weighted temperature change rate = a x (worst condition temperature change rate) x rotational weight value (where a is proportional constant)

만일, ECU의 배터리전압만 추가로 고려한다면 가중온도변화율은 의 식으로 구할 수 있다.If only the battery voltage of the ECU is considered additionally, the weighted temperature change rate can be obtained from the equation.

가중온도변화율 = a x (최악조건 온도변화율) x 전압가중치(단, a는 비례상수)Weighted temperature change rate = a x (worst case temperature change rate) x voltage weight value (where a is proportional constant)

[수학식 2], [수학식 3] 및 [수학식 4]에서 a는 비례상수이며, 이하의 설명에서 가중온도변화율을 구하는 식을 설명할 경우에는 a는 1로 가정하여 a의 표시는 생략한다.In [Equation 2], [Equation 3] and [Equation 4], a is a proportional constant, and in the following description, when a formula for obtaining the weighted temperature change rate is described, a is assumed to be 1 and the indication of a is omitted. do.

한편, 가중치를 계산함에 있어서, ECU의 배터리전압만 고려할지, 모터의 회전 RPM만 추가로 고려할지, 또는 둘 다 고려할지는 실시예에 따라 달라질 수 있다. 만일, ECU의 배터리전압만 고려할 경우에는 도 1에 도시한 구성요소 중에서 회전감지부(108)는 생략 가능하며, 모터의 회전 RPM만 고려할 경우에는 도 1에 도시한 구성요소 중에서 전압감지부(106)는 생략 가능하다.On the other hand, in calculating the weight, whether to consider only the battery voltage of the ECU, only the rotation RPM of the motor, or both, may vary depending on the embodiment. If only the battery voltage of the ECU is considered, the rotation sensing unit 108 may be omitted from the components shown in FIG. 1, and if only the rotational RPM of the motor is considered, the voltage sensing unit 106 may be omitted. ) Can be omitted.

도 3은 모터의 RPM에 따른 ECU 소비전류를 예시적으로 나타낸 그래프이다.3 is a graph showing an example of the ECU current consumption according to the RPM of the motor.

도 3에 도시하듯이 피크 전류는 120A이고 정격 rpm이 1200rpm인 모터의 경우, ECU 입력 배터리전류가 모터의 회전수가 정격 rpm에 도달할 때까지는 ECU 소비전류가 증가하다가, 정격 rpm 이후부터는 감소하는 양상을 보인다. ECU의 소비전류에 의해 ECU의 온도가 증가하므로 모터의 속도를 가중치의 한 요소로 부여한다.As shown in FIG. 3, in the case of a motor having a peak current of 120 A and a rated rpm of 1200 rpm, the ECU consumption current increases until the ECU input battery current reaches the rated rpm, and then decreases after the rated rpm. Seems. Since the temperature of the ECU increases by the current consumption of the ECU, the speed of the motor is given as a weight factor.

표 3은 모터의 회전자 고정시 및 정격 RPM 회전시의 가중치의 예를 나타낸 표이다.Table 3 is a table showing an example of weights when the rotor is fixed and the rated RPM of the motor.


조건

Condition

모터 회전자 고정

Motor rotor fixing

모터 정격 RPM 회전

Motor Rated RPM Rotation

주변온도

Ambient temperature

25℃

25 ℃

85℃

85 ℃

25℃

25 ℃

85℃

85 ℃

최대전류 허용시간

Maximum current allowable time

320s

320 s

120s

120 s

160s

160s

90s

90 s

안전시간(70%)

Safety time (70%)

224s

224s

84s

84s

112s

112s

63s

63 s

회전가중치(Fm)

Rotation Weight (Fm)

0.5

0.5

0.5

0.5

1

One

0.8

0.8

표 3에서 주변온도는 모터와 ECU를 챔버에 넣어 시험할 때의 챔버 온도를 가리킨다. 따라서 실제 상황에서는 모터와 ECU가 동작하고 있는 차량 내의 온도가 이에 해당될 수 있을 것이다.In Table 3, the ambient temperature refers to the chamber temperature when testing the motor and ECU in the chamber. Therefore, in a real situation, the temperature in the vehicle in which the motor and the ECU are operating may correspond.

본 실시예에서 모터의 회전 상황에서는 ECU에 많은 전류가 흐름으로 인해 ECU의 온도가 모터 회전자 고정시보다 더 빨리 상승한다. 주변온도가 25℃인 경우에 모터 회전시는 가중치를 1로 부여하지만, 모터의 회전자 고정 상황에서는 가중치는 0.5를 주도록 하여 온도변화율에 있어서 모터의 회전시와는 차별화할 수 있도록 한다.In this embodiment, in the rotational state of the motor, the temperature of the ECU rises faster than when the motor rotor is fixed due to the large current flowing in the ECU. When the motor is rotated at 25 ° C, the weight of the motor is given as 1, but in the fixed state of the motor, the weight is 0.5 so that the temperature change rate can be differentiated from that of the motor.

즉, 온도변화율에 가중치 0.5를 곱하여 게산한 가중온도변화율을 이용하여 열용량을 계산할 때에는, 모터회전자 고정을 고려한 가중치에 의해 낮아진 가중온도변화율로 열용량을 계산하도록 한다. 본 실시예에서, 열용량은 ECU의 온도가 한계온도에 도달하기까지 남아있는 온도를 의미한다. 열용량은 한계온도로부터 일정 크기(또는, 일정 비율)의 열용량 마진을 두고 설정할 수도 있다.That is, when calculating the heat capacity using the weighted temperature change rate multiplied by the temperature change rate multiplied by 0.5, the heat capacity is calculated by the weighted temperature change rate lowered by the weight considering the motor rotor fixing. In this embodiment, the heat capacity means the temperature remaining until the temperature of the ECU reaches the limit temperature. The heat capacity may be set with a margin of heat capacity of a certain size (or a ratio) from the limit temperature.

한편, 표 3의 최대전류 허용시간은 모터에 피크전류가 흐를 때 ECU에 이상이 생기기 시작하는 시간을 의미하며, 70%로 설정한 안전시간은 최대전류 허용시간에 일정한 마진을 두는 경우에 설정될 수 있는 시간을 의미한다. 이와 같이 안전시간을 설정하는 비율을 열용량 마진을 설정하는 비율로 사용할 수도 있다.On the other hand, the maximum current allowance time in Table 3 means the time when an abnormality starts to occur in the ECU when the peak current flows in the motor, and the safety time set to 70% can be set when there is a certain margin at the maximum current allowance time. It means time to be. In this way, the ratio of setting the safety time may be used as the ratio of setting the heat capacity margin.

회전감지부(108)는 모터(116)의 회전 RPM을 감지하고, 전압감지부(106)는 ECU로 입력되는 배터리의 입력전압을 감지한다.The rotation detector 108 detects a rotation RPM of the motor 116, and the voltage detector 106 detects an input voltage of a battery input to the ECU.

열용량제어부(104)는 구동전류를 입수하고 제1온도변화율맵을 참조하여 최악조건 온도변화율을 획득하고 회전속도로부터 회전가중치맵을 참조하여 회전가중치를 획득하고 ECU 입력전압으로부터 전압가중치맵을 참조하여 전압가중치를 획득한 후, 최악조건 온도변화율이 전압가중치 및 회전가중치에 따라 변하는 값인 가중온도변화율을 계산하고, 가중온도변화율로부터 ECU의 한계온도까지 남아있는 열용량을 계산하여 열용량이 특정값, 즉, 한계용량에 이르렀을 때 모터(116)에 대한 구동력을 저감하도록 구동전류를 제어한다.The heat capacity controller 104 obtains the driving current, obtains the worst-case temperature change rate by referring to the first temperature change rate map, obtains the rotation weight by referring to the rotation weight map from the rotational speed, and references the voltage weight map from the ECU input voltage. After acquiring the voltage weighting value, the weighted temperature change rate is calculated by calculating the worst-case temperature change rate according to the voltage weight value and the rotational weight value, and calculating the heat capacity remaining from the weighted temperature change rate to the limit temperature of the ECU. When the limit capacity is reached, the driving current is controlled to reduce the driving force for the motor 116.

여기서, 가중온도변화율은 [수학식 2]의 (가중온도변화율 = a x (최악조건 온도변화율) x 회전가중치 x 전압가중치)(단, a는 비례상수. 여기서 a는 1로 가정하여 설명)의 식에 따라 계산될 수 있다.Here, the weighted temperature change rate is the formula of (weighted temperature change rate = ax (worst condition temperature change rate) x rotational weight value x voltage weighting value) (where a is a proportional constant, where a is assumed to be 1) Can be calculated according to.

표 4는 모터의 회전속도(RPM)에 따른 회전가중치(Fm)의 예를 나타낸 표이다.Table 4 is a table showing an example of the rotation weight value (Fm) according to the rotational speed (RPM) of the motor.


모터 RPM

Motor RPM

0

0

1200

1200

1400

1400

2200

2200


회전가중치(Fm)


Rotation Weight (Fm)


0.5


0.5

1.0(25℃일 때)

1.0 (at 25 ° C)


0.5


0.5

0.8(85℃일 때)

0.8 (at 85 ° C)

표 4에 나타내듯이 모터가 고정일 때는 회전가중치가 0.5이고, 모터의 정격 RPM 근처인 1200~1400rpm에서 회전가중치는 1.0(25℃일 때)이고, 2200rpm에서는 회전가중치가 0.5가 되도록 설정된 표를 사용할 수 있다.As shown in Table 4, when the motor is fixed, the rotation weight value is 0.5, the rotation weight value is 1.0 (at 25 ° C) at 1200 to 1400 rpm near the rated RPM of the motor, and the rotation weight value is 0.5 at 2200 rpm. Can be.

도 4는 회전가중치맵을 예시한 그래프이다.4 is a graph illustrating a rotation weight map.

열용량제어부(104)는 감지된 회전 RPM을 이용하여 회전가중치맵을 참조하여 회전가중치를 획득한다.The heat capacity controller 104 obtains the rotation weight value by referring to the rotation weight map using the sensed rotation RPM.

도 4에서 회전가중치는 정격 rpm 까지는 회전가중치가 증가(선형적 또는 비선형적으로)하다가 정격 rpm 이후부터는 회전가중치가 다시 감소(선형적 또는 비선형적으로)하도록 설정될 수 있다.In FIG. 4, the rotation weight may be set such that the rotation weight increases (linearly or nonlinearly) up to the rated rpm and then decreases (linearly or non-linearly) after the rated rpm.

도 4에 도시하듯이 주변온도가 25도인 경우 모터의 RPM이 0일 때는 0.5의 회전가중치를 갖고 RPM이 증가함에 따라 선형적으로 증가하다가 정격 RPM인 1200RPM에서는 1의 회전가중치를 가졌다가 이후 2200RPM에 이르기까지는 선형적으로 회전가중치가 감소하는 형태를 보인다. 도 4의 회전가중치맵은 예시에 불과하며 그래프의 형상이 선형적이 아닌 비선형적인 그래프가 될 수도 있다.As shown in FIG. 4, when the ambient temperature is 25 degrees, the motor has a rotational weight of 0.5 when the RPM is 0 and increases linearly as the RPM increases, and then has a rotational weight of 1 at the rated RPM of 1200 RPM. Until now, the rotational weight decreases linearly. The rotation weight map of FIG. 4 is merely an example, and the shape of the graph may be a non-linear graph.

도 5는 ECU 배터리 전압에 따른 ECU 소비전류를 나타낸 그래프이다.5 is a graph showing the ECU current consumption according to the ECU battery voltage.

도 5에 도시하듯이 ECU배터리 전압이 11V인 경우에 ECU 소비전류가 최대값(회전자 고정시: 100A, 모터회전시: 50A)을 갖고, 배터리 전압이 11V에서 멀어질수록 ECU소비전류가 감소(선형적 또는 비선형적으로)하므로 온도변화율에 이를 반영하는 전압가중치(Fb)를 둘 수 있다.As shown in FIG. 5, when the ECU battery voltage is 11V, the ECU current consumption has a maximum value (when fixing the rotor: 100A and when the motor rotates: 50A), and the ECU consumption current decreases as the battery voltage moves away from 11V. (Linearly or nonlinearly), you can put a voltage weight (Fb) that reflects this in the rate of temperature change.

한편, 전압감지부(106)가 배터리 전압을 감지하고 열용량제어부(104)는 감지된 배터리 전압을 이용하여 전압가중치를 계산한다.Meanwhile, the voltage detector 106 detects the battery voltage and the heat capacity controller 104 calculates the voltage weight value using the sensed battery voltage.

표 5는 ECU 배터리 전압에 따른 전압가중치(Fb)의 예를 나타낸 표이다.Table 5 shows an example of the voltage weight value (Fb) according to the ECU battery voltage.


배터리전압(V)

Battery voltage (V)

10

10

11

11

15

15

전압가중치(Fb)

Voltage weighting value (Fb)

0.9

0.9

1.0

1.0

0.8

0.8

표 5에 나타낸 바와 같이 배터리 전압이 10V이면 전압가중치가 0.9이고 배터리 전압이 11V일 경우에는 1.0을 갖다가 15V일 경우에는 배터리가중치가 0.8을 갖도록 설정된 표를 사용할 수 있다.As shown in Table 5, when the battery voltage is 10V, the voltage weighting value is 0.9, and when the battery voltage is 11V, the table set to have 1.0 and 15 when the battery weight is 0.8 may be used.

표 5는 예를 든 것에 불과하며, 도 4에 도시한 그래프의 모양과 유사하게 배터리전압이 11V 까지는 전압가중치가 증가(선형적 또는 비선형적으로)하다가 배터리전압 11V 이후부터는 전압가중치가 다시 감소(선형적 또는 비선형적으로)하도록 설정될 수 있다.Table 5 is just an example, and similarly to the shape of the graph shown in FIG. 4, the voltage weight increases (linearly or nonlinearly) until the battery voltage is 11V, and the voltage weight decreases again after 11V. Linear or nonlinear).

도 6은 전압가중치맵을 예시한 그래프이다.6 is a graph illustrating a voltage weight map.

전압가중치는맵은 전압가중치가 ECU의 입력전압에 따라 증가하다 정격전압(여기선 11V라 가정)에서 가장 큰 값을 갖고 정격전압 이후부터는 감소하도록 설정될 수 있다.The voltage weighting map can be set so that the voltage weighting value increases with the ECU's input voltage and has the highest value at the rated voltage (assuming 11V here) and decreases after the rated voltage.

도 6에 도시하듯이 배터리전압이 10V인 경우 0.9의 전압가중치를 갖고 배터리전압이 증가함에 따라 선형적으로 증가하다가 11V인 경우에는 1의 전압가중치를 갖고 다시 15V에 이르기까지는 선형적으로 전압가중치가 감소하는 형태를 보인다. 도 6의 전압가중치맵은 예시에 불과하며 실시예에 따라서 그래프의 형상이 선형적이 아닌 비선형적인 그래프가 될 수도 있다.As shown in FIG. 6, when the battery voltage is 10V, the voltage weighting value is 0.9 and the voltage weight increases linearly as the battery voltage is increased, and when the battery voltage is 11V, the voltage weighting value is linearly up to 15V again. It shows a decreasing form. The voltage weight map of FIG. 6 is merely an example, and the shape of the graph may be a non-linear graph in accordance with an embodiment.

한편, 열용량제어부(104)는 회전가중치와 배터리가중치를 모두 고려한 종합가중치를 사용하여 ECU의 열용량을 계산할 수 있다.On the other hand, the heat capacity control unit 104 may calculate the heat capacity of the ECU using the combined weight value considering both the rotation weight value and the battery weight value.

이 경우, 종합가중치는 [수학식 5]에 예시된 것과 같이 회전가중치와 배터리가중치를 곱한 값으로 설정될 수 있다.In this case, the total weight may be set to a value multiplied by the rotation weight and the battery weight as illustrated in [Equation 5].

종합가중치 = 회전가중치 x 배터리가중치Total weight = rotational weight x battery weight

종합가중치의 값에 따라서 열용량이 변하는 비율이 달라질 수 있다. 만일, 모터전류 120A, 배터리전압이 11V이고 모터의 회전속도가 1200rpm인 경우에 종합가중치(주변온도는 25℃)는 (종합가중치 = 회전가중치 x 배터리가중치 = 1.0 x 1.0 = 1.0)이 된다. 따라서 이때의 가중온도변화율은 -1.5가 된다(가중온도변화율 = 온도변화율 x 종합가중치 = -1.5 x 1.0 = -1.5).The rate at which the heat capacity changes depends on the value of the combined weight. If the motor current is 120A, the battery voltage is 11V, and the motor rotation speed is 1200rpm, the total weight (ambient temperature is 25 ° C) becomes (total weight = rotation weight x battery weight = 1.0 x 1.0 = 1.0). Therefore, the weighted temperature change rate at this time becomes -1.5 (weighted temperature change rate = temperature change rate x overall weight = -1.5 x 1.0 = -1.5).

만일, 모터전류 120A, 배터리전압이 11V이고 모터의 회전자가 고정(모터속 도: 0 rpm)인 경우에 종합가중치(주변온도는 25℃)는 (종합가중치 = 회전가중치 x 배터리가중치 = 0.5 x 1.0 = 0.5)가 된다. 따라서, 이때의 가중온도변화율은 -0.75가 된다(가중온도변화율 = 온도변화율 x 종합가중치 = -1.5 x 0.5 = -0.75).If the motor current is 120A, the battery voltage is 11V, and the rotor of the motor is fixed (motor speed: 0 rpm), the total weight (ambient temperature is 25 ℃) is (total weight = rotation weight x battery weight = 0.5 x 1.0 = 0.5). Therefore, the weighted temperature change rate at this time becomes -0.75 (weighted temperature change rate = temperature change rate x composite weight = -1.5 x 0.5 = -0.75).

도 7은 종합가중치에 따른 전류 대 가중온도변화율을 도시한 그래프이다.7 is a graph showing the rate of change of the current-weighted temperature according to the total weight.

도 7에 도시한 바와 같이 종합가중치에 따라 전류 대 가중온도변화율의 기울기가 달라진다. 따라서 시간이 흐름에 따라 ECU의 열용량(더 구체적으로는 ECU 입력단자의 열용량)이 변하는 비율이 달라진다.As shown in FIG. 7, the slope of the current-weighted temperature change rate varies according to the total weight. Therefore, the rate at which the heat capacity of the ECU (more specifically, the heat capacity of the ECU input terminals) changes over time.

열용량제어부(104)는 (가중온도변화율 = (최악조건 온도변화율) x 회전가중치 x 전압가중치)의 식에 따라 가중온도변화율을 계산한 후, ECU의 한계온도까지 남아있는 온도, 즉, 열용량을 계산한다.The heat capacity control unit 104 calculates the weighted temperature change rate according to the formula of (weighted temperature change rate = (worst condition temperature change rate) x rotational weight value x voltage weighting value) and calculates the temperature remaining until the limit temperature of the ECU, that is, the heat capacity. do.

예를 들어, 종합가중치(= 회전가중치 x 전압가중치)가 1인 경우에 120A의 전류를 흐르게 할 경우 최악조건 온도변화율이 1.5이므로 가중온도변화율은 (가중온도변화율 = (최악조건 온도변화율) x 회전가중치 x 전압가중치)의 식에 따라 1.5가 된다.For example, if the total weight value (= rotational weight value x voltage weighting value) is 1 and the current flows at 120 A, the worst-case temperature change rate is 1.5, so the weighted temperature change rate is (weighted temperature change rate = (worst-condition temperature change rate) x rotation. The weight x voltage weighting value) is 1.5.

이때, 열용량은 [수학식 6]의 식에 의해 계산될 수 있다.In this case, the heat capacity may be calculated by the equation [Equation 6].

열용량 = 한계온도 - 주변온도Heat capacity = limit temperature-ambient temperature

따라서, 열용량은 (열용량 = 한계온도 - 주변온도 = 220-85 = 135℃)에 의해 135℃가 된다.Therefore, the heat capacity is 135 ° C by (heat capacity = limit temperature-ambient temperature = 220-85 = 135 ° C).

한편, [수학식 6]에서 주변온도는 모터의 구동이 시작되는 온도를 의미하며, 최악의 조건인 85℃로 가정할 수 있다.Meanwhile, in [Equation 6], the ambient temperature means a temperature at which the driving of the motor starts, and can be assumed to be 85 ° C., which is the worst condition.

이 경우, 구동저감시간은 [수학식 7]의 식에 의해 계산될 수 있다.In this case, the driving reduction time can be calculated by the equation (7).

한계온도 도달시간 = 열용량/가중온도변화율Time to reach limit temperature = rate of change of heat capacity / weighted temperature

즉, (열용량/가중온도변화율 = 135/1.5 = 90초)의 식에 의해 90초가 흐르면 한계온도에 도달하게 되어 모터의 구동력을 떨어뜨리게 된다.That is, when 90 seconds pass by the formula of (heat capacity / weighted temperature change rate = 135 / 1.5 = 90 seconds), the limit temperature is reached and the driving force of the motor is reduced.

한편, 열용량제어부(104)는 열용량이 0인 경우, 즉, ECU의 온도가 한계온도가 되었을 때 모터의 구동력을 떨어뜨릴 수도 있지만(즉, 이 경우는 한계용량이 0이 됨), 일정 크기 또는 일정 비율의 마진을 주어, 예를 들어, 열용량이 10이 남았을 때 모터의 구동력을 떨어뜨리도록 제어할 수도 있다(이 경우는 한계용량이 10이 됨).On the other hand, the heat capacity control unit 104 may reduce the driving force of the motor when the heat capacity is 0, that is, when the temperature of the ECU reaches the limit temperature (that is, in this case, the limit capacity becomes 0), By giving a certain percentage of margin, for example, it can be controlled to reduce the driving force of the motor when the heat capacity remains 10 (in this case, the limit capacity is 10).

하지만, 종합가중치(= 회전가중치 x 전압가중치)가 0.5인 경우에 120A의 전류를 흐르게 할 경우 최악조건 온도변화율이 1.5이므로 가중온도변화율은 (가중온도변화율 = (최악조건 온도변화율) x 회전가중치 x 전압가중치)의 식에 따라 0.75가 된다(열용량 = 한계온도 - 주변온도 = 220-85 = 135인 경우). 이 경우 (열용량/가중온도변화율 = 135/0.75 = 180초)의 식에 의해 180초 후에 한계온도에 이르게 된다.However, if the total weight value (= rotation weight value x voltage weight value) is 0.5 and the current flows at 120 A, the worst-case temperature change rate is 1.5, so the weighted temperature change rate is (weighted temperature change rate = (worst-condition temperature change rate) x rotation weight value x 0.75 according to the formula of voltage weighting (heat capacity = limit temperature-ambient temperature = 220-85 = 135). In this case, the limit temperature is reached after 180 seconds by the formula (heat capacity / weighted temperature change rate = 135 / 0.75 = 180 seconds).

한편, 남이 있는 열용량의 계산은 [수학식 8]의 식에 의하여 누적계산될 수 있다.On the other hand, the remaining heat capacity can be calculated cumulatively by the formula (8).

열용량 = 종전열용량 - (가중온도변화율 x 시간)Heat capacity = conventional heat capacity-(weighted temperature change rate x time)

만일, 종전열용량이 135이었을 때, 위와 같은 조건으로 전류를 흐르게 한 뒤 시간이 100초가 흐르면 열용량은 (종전열용량 - (가중온도변화율 x 시간) = 135 - 0.75*100 = 60)이 된다.If the conventional heat capacity was 135, if 100 seconds passed after the current flowed under the above conditions, the heat capacity became (previous heat capacity-(weighted temperature change rate x time) = 135-0.75 * 100 = 60).

따라서, 종합가중치가 작아질수록 한계온도에 이르는 시간이 길어지므로 전류공급부(118)로부터 모터(116)에 흐르는 구동전류를 떨어뜨리지 않고 더 오래동안 공급할 수 있게 된다.Therefore, the smaller the total weight is, the longer the time for reaching the limit temperature can be supplied for a longer time without dropping the driving current flowing from the current supply unit 118 to the motor 116.

한편, 열용량이 누적 계산된다는 의미는 열용량은 실시간으로(혹은 일정 타이밍마다) 계산될 수 있으며 그때마다 열용량은 전류의 크기, 배터리전압, 회전수 등의 변수를 고려하여 계산된 가중온도변화율을 이용하여 열용량의 감소분을 계산하고 이를 누적함으로써 현재 남아있는 열용량이 계산될 수 있다.On the other hand, the cumulative calculation of heat capacity means that the heat capacity can be calculated in real time (or at every timing), and the heat capacity is calculated using the weighted temperature change rate calculated by considering variables such as the magnitude of current, battery voltage, and rotation speed. By calculating the reduction in heat capacity and accumulating it, the current heat capacity can be calculated.

도 7의 가중온도변화율의 그래프는 선형적 혹은 비선형적일 수 있으며, 실시예에 따라 달라질 수 있다.The graph of the weighted temperature change rate of FIG. 7 may be linear or nonlinear and may vary according to embodiments.

도 8은 전류의 크기에 따라 열용량제어부(104)가 모터(116)의 구동력을 낮추는 시점을 도시한 그래프이다.FIG. 8 is a graph illustrating a point in time at which the heat capacity controller 104 lowers the driving force of the motor 116 according to the magnitude of the current.

열용량제어부(104)에 의해 열용량이 0이 되는 시점이 모터(116)의 구동력을 낮추는 시점이 된다.The time point at which the heat capacity becomes zero by the heat capacity control unit 104 is a time to lower the driving force of the motor 116.

도 8에 도시한 바와 같이 전류가 120A이면 90초 후에 모터(116)의 구동력을 낮추게 되며, 전류가 90A이면 135초 후에 모터(116)의 구동력을 낮추게 된다.As shown in FIG. 8, when the current is 120A, the driving force of the motor 116 is lowered after 90 seconds, and when the current is 90A, the driving force of the motor 116 is lowered after 135 seconds.

열용량제어부(104)는 열용량을 계산하여 그 크기가 한계용량이 되면 모터(116)의 구동전류를 제한하게 된다.The heat capacity control unit 104 calculates the heat capacity and limits the driving current of the motor 116 when the size reaches the limit capacity.

도 8에서 경우 모터(116)의 구동전류를 40A 이하로 저하시키면 ECU 전류입력단자의 온도는 더 이상 상승하지 않을 것이기 때문에 시간이 흘러도 열용량은 감소하지 않는다.In FIG. 8, if the driving current of the motor 116 is lowered to 40 A or less, the temperature of the ECU current input terminal will not increase any more, so that the heat capacity does not decrease over time.

따라서, 도 8에 도시하듯이 전류가 감소할수록 가중온도변화율이 작아져 전류 40A가 되는 시점에서는 가중온도변화율이 0이 되므로 그래프의 모양은 전류가 40A인 지점에서 무한한 시간값을 가지는 그래프 모양을 형성하게 된다.Therefore, as shown in FIG. 8, as the current decreases, the weighted temperature change rate becomes smaller, and thus the weighted temperature change rate becomes 0 at the time when the current reaches 40A. Therefore, the shape of the graph forms a graph shape having an infinite time value at the point where the current is 40A. Done.

도 9는 종합가중치 값에 따라 열용량제어부(104)가 모터(116)의 구동력을 낮추는 시점을 도시한 그래프이다.9 is a graph illustrating a time point at which the heat capacity controller 104 lowers the driving force of the motor 116 according to the total weight value.

도 9에 도시하듯이 종합가중치가 다르면 모터(116)의 구동력을 낮추는 시점이 달라진다. 종합가중치가 0.5라는 것 이외의 모든 조건이 도 8의 그래프와 동일한 조건에서 모터의 구동력을 낮추는 시점은 180초 후가 된다.As shown in FIG. 9, when the total weights are different, the timing for lowering the driving force of the motor 116 is different. All the conditions other than the overall weight of 0.5 are the same as the graph of Fig. 8, the time to lower the driving force of the motor is 180 seconds later.

한편, 도 1의 본 발명의 일 실시예의 구성요소 중에서 전압감지부(106)가 제외되는 경우에는 (종합가중치 = 회전가중치)가 되므로, 열용량제어부(104)는 구동전류로부터 제1온도변화율맵을 참조하여 최악조건 온도변화율을 획득하고 모터(116)의 회전속도로부터 회전가중치맵을 참조하여 회전가중치를 획득한 후, 최악조건 온도변화율이 회전가중치에 따라 변하는 값인 가중온도변화율을 계산하고, 가 중온도변화율로부터 ECU의 한계온도까지 남아있는 열용량을 계산하여 열용량이 한계용량에 이르렀을 때 모터(116)의 구동력을 저감하도록 구동전류를 제어한다.On the other hand, when the voltage sensing unit 106 is excluded from the components of the embodiment of the present invention of Figure 1 (general weight = rotational weight), the heat capacity control unit 104 is the first temperature change rate map from the drive current After acquiring the worst-case temperature change rate by reference and obtaining the rotation weight value by referring to the rotation weight map from the rotational speed of the motor 116, calculating the weighted temperature change rate, which is the value at which the worst-case temperature change rate changes according to the rotation weight value, The heat capacity remaining from the rate of change to the limit temperature of the ECU is calculated to control the drive current to reduce the driving force of the motor 116 when the heat capacity reaches the limit capacity.

이때, 가중온도변화율은 (가중온도변화율 = (최악조건 온도변화율) * 회전가중치)의 식에 따라 계산될 수 있다.In this case, the weighted temperature change rate may be calculated according to the formula (weighted temperature change rate = (worst-case temperature change rate) * rotation weight value).

또한, 도 1의 본 발명의 일 실시예의 구성요소 중에서 회전감지부(108)가 제외되는 경우에는 (종합가중치 = 전압가중치)가 되므로, 열용량제어부(104)는 모터(116)의 구동전류를 입수하고 제1온도변화율맵을 참조하여 최악조건 온도변화율을 획득하고 ECU의 입력전압으로부터 전압가중치맵을 참조하여 전압가중치를 획득한 후, 최악조건 온도변화율이 전압가중치에 따라 변하는 값인 가중온도변화율을 계산하고, 가중온도변화율로부터 ECU의 한계온도까지 남아있는 열용량을 계산하여 열용량이 한계용량에 이르렀을 때 모터(116)의 구동력을 저감하도록 구동전류를 제어한다.In addition, when the rotation sensing unit 108 is excluded from the components of the exemplary embodiment of FIG. 1, the total capacity control unit 104 obtains the driving current of the motor 116 since the total capacity value = voltage weighting value is obtained. After acquiring the worst-case temperature change rate by referring to the first temperature change rate map and obtaining the voltage weight by referring to the voltage weight map from the input voltage of the ECU, calculating the weighted temperature change rate, which is the value at which the worst-case temperature change rate changes according to the voltage weight value. Then, the heat current remaining from the weighted temperature change rate to the limit temperature of the ECU is calculated to control the driving current to reduce the driving force of the motor 116 when the heat capacity reaches the limit capacity.

이때, 가중온도변화율은 (가중온도변화율 = (최악조건 온도변화율) * 전압가중치)의 식에 따라 계산될 수 있다.At this time, the weighted temperature change rate can be calculated according to the formula (weighted temperature change rate = (worst-case temperature change rate) * voltage weighting value).

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 파워스티어링 시스템의 과열방지 방법을 도시한 흐름도이다.10 is a flowchart illustrating a method for preventing overheating of an electric power steering system according to an embodiment of the present invention.

도 10에 도시하듯이 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 파워스티어링 시스템의 과열방지 방법은 구동전류감지단계(S1002), 전압감지단계(S1004), 회전속도감지단계(S1006), 계산단계(S1008) 및 구동전류제어단계(S1010)를 포함한다.As shown in FIG. 10, the method for preventing overheating of an electric power steering system according to an embodiment of the present invention includes a driving current sensing step S1002, a voltage sensing step S1004, a rotational speed sensing step S1006, and a calculating step S1008. ) And a driving current control step (S1010).

도 1 내지 도 10을 함께 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템의 과열방지 방법을 설명한다.A method of preventing overheating of an electric power steering system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 10.

구동전류감지단계(S1002)에서는 전동파워 스티어링 시스템의 전자제어장치(Electronic Control Unit: ECU)로부터 모터로 흐르는 구동전류를 감지한다.In the driving current detection step S1002, the driving current flowing from the electronic control unit (ECU) of the electric power steering system to the motor is detected.

전압감지단계(S1004)에서는 전자제어장치로 입력되는 전압을 감지한다.In the voltage sensing step S1004, a voltage input to the electronic controller is sensed.

회전속도감지단계(S1006)에서는 모터(116)의 회전속도를 감지한다.In the rotation speed detecting step S1006, the rotation speed of the motor 116 is detected.

여기서, 구동전류감지단계(S1002), 전압감지단계(S1004) 및 회전속도감지단계(S1006)는 열용량계산전 단계로서 이들 간에는 순서가 바뀌어도 상관없다.Here, the driving current detection step S1002, the voltage detection step S1004, and the rotational speed detection step S1006 are steps before calculating the heat capacity, and the order may be changed between them.

계산단계(S1008)에서는 모터(116)의 구동전류를 입수하고 제1온도변화율맵을 참조하여 최악조건 온도변화율을 획득하고 모터(116)의 회전속도로부터 회전가중치맵을 참조하여 회전가중치를 획득하고 ECU의 전압으로부터 전압가중치맵을 참조하여 전압가중치를 획득한 후, (가중온도변화율 = (최악조건 온도변화율) * 회전가중치 * 전압가중치)의 식에 따라 가중온도변화율을 계산한다.In the calculation step S1008, the driving current of the motor 116 is obtained, the worst-case temperature change rate is obtained by referring to the first temperature change rate map, and the rotation weight is obtained by referring to the rotation weight map from the rotation speed of the motor 116. After acquiring the voltage weight value by referring to the voltage weight map from the voltage of the ECU, calculate the weighted temperature change rate according to the formula (weighted temperature change rate = (worst condition temperature change rate) * rotation weight value * voltage weight value).

구동전류제어단계(S1010)에서는 가중온도변화율을 입수하여 열용량을 계산하고, 열용량이 한계용량에 이르렀을 때 모터(116)의 구동력을 떨어뜨리는 방향으로 구동전류를 제어한다.In the driving current control step (S1010), the weight capacity change rate is obtained to calculate the heat capacity, and when the heat capacity reaches the limit capacity, the drive current is controlled in a direction of dropping the driving force of the motor 116.

도 11a는 모터의 인가전류 파형패턴을 나타낸 그래프이고 도 11b는 모터의 파형 패턴을 나타낸 그래프이다. 도 12a는 주변온도 25도 환경에서 본 발명에 의한 개선 전의 모터 인가전류를 나타낸 그래프이고 도 13b는 개선 후의 모터 인가전류를 나타낸 그래프이고, 도 13a는 주변온도 75도 환경에서 본 발명에 의한 개선 전의 모터 인가전류를 나타낸 그래프이고 도 13b는 개선 후의 모터 인가전류를 나타 낸 그래프이다.FIG. 11A is a graph illustrating waveform patterns of an applied current of a motor, and FIG. 11B is a graph illustrating waveform patterns of a motor. Figure 12a is a graph showing the motor applied current before the improvement according to the present invention in an environment of 25 ° C ambient, Figure 13b is a graph showing the motor applied current after the improvement, Figure 13a is a graph showing the improvement before the present invention in an environment of 75 degrees ambient temperature It is a graph which shows the motor applied current, and FIG. 13B is a graph which shows the motor applied current after improvement.

도 11에서 보듯이, 모터(116)에 인가전류가 증가하거나 감소하면 모터(116)의 회전 RPM도 그에 따라서 증가하거나 감소함을 알 수 있다.As shown in FIG. 11, it can be seen that as the applied current to the motor 116 increases or decreases, the rotation RPM of the motor 116 also increases or decreases accordingly.

도 12 및 도 13의 그래프는 모터의 구동력이 떨어질 때까지의 조향휠 락투락 턴(Lock-to-Lock Turn) 횟수를 비교한 것이다. 시험모드는 조향각속도가 약 90도/초로 좌우로 락(Lock) 위치까지 핸들링한 후 락(Lock) 위치에서 1초간 멈추고 반전하여 조향하는 방법으로 시험한 결과이다.12 and 13 are graphs comparing the number of steering wheel lock-to-lock turns until the driving force of the motor drops. The test mode is the result of the steering angular velocity of about 90 degrees / sec. Handled to the lock position to the left and then stopped at the lock position for 1 second and then reversed to steer.

도 12 및 도 13의 결과는 입력전압이 정상적인 시동 후인 13V인 경우를 기준으로 하였다.The results in FIGS. 12 and 13 are based on the case where the input voltage is 13 V after normal startup.

도 12에서 도시하듯이 도 12a의 개선 전 그래프를 보면, 락투락 턴 횟수가 20일 때 모터의 구동력이 저하되지만 도 12b의 개선 후의 그래프에서는 락투락 턴 횟수가 32일 때 모터의 구동력이 저하되므로 결과적으로 모터 구동력이 지연되어 저하됨을 알 수 있다.As shown in FIG. 12, when the number of lock-to-turn turns is 20, the driving force of the motor decreases when the lock-to-lock turn is 20. However, in the graph after the improvement of FIG. As a result, it can be seen that the motor driving force is delayed and lowered.

도 13에서도 마찬가지로 도 13a의 개선 전에는 락투락 턴 횟수가 20일 때 모터의 구동력이 저하되지만 도 13b의 개선 후에는 락투락 턴 횟수가 32일 때 모터의 구동력이 저하되어 모터 구동력이 지연되어 저하됨을 알 수 있다.Similarly in FIG. 13, before the improvement of FIG. 13A, the driving force of the motor decreases when the number of lock-to-lock turns is 20, but after the improvement of FIG. 13B, the driving force of the motor decreases when the number of lock-to-turn turns is 32, resulting in a delay in the motor driving force. Able to know.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에 의하면, 전동식 파워스티어링 시스템에서 모터를 구동하는 전자제어장치가 과열되지 않도록 모터의 회전속도와 입력전압을 고려하여 구동전류를 제어하는 효과가 있다.As described above, according to the exemplary embodiment of the present invention, the driving current is controlled in consideration of the rotational speed and the input voltage of the motor so that the electronic control apparatus for driving the motor is not overheated in the electric power steering system.

따라서, 이 경우에 운전자는 저속 주행중에 좀더 오랜 시간 동안 운전자가 EPS에 의한 가벼운 조향감을 제공받을 수 있는 효과가 있다. 이러한 경우는 운전자에게 더 큰 구동력을 필요로 하는 저속 주행중에 더 큰 효과를 줄 수 있다.Therefore, in this case, the driver has an effect that the driver can be provided with a light steering feeling by the EPS for a longer time during the low speed driving. This can give the driver a greater effect during low speed driving, which requires greater driving force.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. That is, all of the components may operate selectively in combination with one or more of them. In addition, although all of the components may be implemented as one independent hardware, some or all of the components may be selectively combined to perform a part or all of the functions in one or a plurality of hardware. As shown in FIG. Codes and code segments constituting the computer program may be easily inferred by those skilled in the art. Such a computer program may be stored in a computer readable storage medium and read and executed by a computer, thereby implementing embodiments of the present invention. As the storage medium of the computer program, a magnetic recording medium, an optical recording medium, a carrier wave medium, or the like may be included.

또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 이와 명시적으로 상반되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식 을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In addition, the terms "comprise", "comprise", or "having" described above mean that the corresponding component may be embedded unless otherwise stated, and thus, other components. It should be construed that it may further include other components rather than to exclude them. All terms, including technical and scientific terms, have the same meanings as commonly understood by one of ordinary skill in the art unless otherwise defined. Commonly used terms, such as predefined terms, should be interpreted to be consistent with the contextual meanings of the related art, and are not to be construed as ideal or overly formal, unless expressly defined to the contrary.

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 아니라 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 foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea 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.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 파워스티어링 시스템의 과열방지 장치를 도시한 도면이다.1 is a view showing the overheating device of the electric power steering system according to an embodiment of the present invention.

도 2는 모터의 입력전류 대 제1온도변화율맵을 도시한 그래프이다.2 is a graph showing an input current vs. a first temperature change rate map of a motor.

도 3은 모터의 RPM에 따른 ECU 소비전류를 나타낸 그래프이다.3 is a graph showing the ECU current consumption according to the RPM of the motor.

도 4는 회전가중치맵을 예시한 그래프이다.4 is a graph illustrating a rotation weight map.

도 5는 ECU 배터리 전압에 따른 ECU 소비전류를 나타낸 그래프이다.5 is a graph showing the ECU current consumption according to the ECU battery voltage.

도 6은 전압가중치맵을 예시한 그래프이다.6 is a graph illustrating a voltage weight map.

도 7은 종합가중치에 따른 전류 대 가중온도변화율을 도시한 그래프이다.7 is a graph showing the rate of change of the current-weighted temperature according to the total weight.

도 8은 전류의 크기에 따라 열용량제어부(104)가 모터(116)의 구동력을 낮추는 시점을 도시한 그래프이다.FIG. 8 is a graph illustrating a point in time at which the heat capacity controller 104 lowers the driving force of the motor 116 according to the magnitude of the current.

도 9는 종합가중치 값에 따라 열용량제어부(104)가 모터(116)의 구동력을 낮추는 시점을 도시한 그래프이다.9 is a graph illustrating a time point at which the heat capacity controller 104 lowers the driving force of the motor 116 according to the total weight value.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 파워스티어링 시스템의 과열방지 방법을 도시한 흐름도이다.10 is a flowchart illustrating a method for preventing overheating of an electric power steering system according to an embodiment of the present invention.

도 11a는 모터의 인가전류 파형패턴을 나타낸 그래프이고 도 11b는 모터의 파형 패턴을 나타낸 그래프이다.FIG. 11A is a graph illustrating waveform patterns of an applied current of a motor, and FIG. 11B is a graph illustrating waveform patterns of a motor.

도 12a는 주변온도 25도 환경에서 본 발명에 의한 개선 전의 모터 인가전류를 나타낸 그래프이고 도 13b는 개선 후의 모터 인가전류를 나타낸 그래프이다.12A is a graph showing a motor applied current before improvement according to the present invention in an environment of 25 ° C., and FIG. 13B is a graph showing a motor applied current after improvement.

도 13a는 주변온도 75도 환경에서 본 발명에 의한 개선 전의 모터 인가전류 를 나타낸 그래프이고 도 13b는 개선 후의 모터 인가전류를 나타낸 그래프이다.FIG. 13A is a graph showing a motor applied current before improvement according to the present invention in an environment of ambient temperature 75 degrees, and FIG. 13B is a graph showing a motor applied current after improvement.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >Description of the Related Art

102: 전류감지부 104: 열용량제어부102: current sensing unit 104: heat capacity control unit

106: 전압감지부 108: 회전감지부106: voltage detection unit 108: rotation detection unit

116: 모터 118: 전류공급부116: motor 118: current supply unit

Claims (15)

전동식 파워스티어링 시스템의 과열방지 장치에 있어서,In the overheat protection device of the electric power steering system, 상기 전동식 파워스티어링 시스템의 전자제어장치(Electronic Control Unit: ECU)로부터 모터로 흐르는 구동전류를 감지하는 전류감지부;A current sensing unit configured to sense a driving current flowing from the electronic control unit (ECU) of the electric power steering system to the motor; 상기 모터의 회전속도를 감지하는 회전감지부; 및A rotation sensing unit sensing a rotation speed of the motor; And 상기 구동전류로부터 제1온도변화율맵을 참조하여 최악조건 온도변화율을 획득하고 상기 회전속도로부터 회전가중치맵을 참조하여 회전가중치를 획득한 후, 상기 최악조건 온도변화율이 상기 회전가중치에 따라 변하는 값인 가중온도변화율을 계산하고, 상기 가중온도변화율로부터 상기 ECU의 한계온도까지 남아있는 열용량을 계산하여 상기 열용량이 특정값에 이르렀을 때 상기 모터의 구동력을 저감하도록 상기 구동전류를 제어하는 열용량제어부The worst-case temperature change rate is obtained from the driving current with reference to the first temperature change rate map, and the rotational weight value is obtained from the rotational speed with reference to the rotation weight map, and the worst-case temperature change rate is a value that changes according to the rotation weight. A heat capacity control unit which calculates a temperature change rate, calculates a heat capacity remaining from the weighted temperature change rate to a limit temperature of the ECU, and controls the drive current to reduce the driving force of the motor when the heat capacity reaches a specific value 를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 파워스티어링 시스템의 과열방지 장치.Overheat prevention device of the electric power steering system comprising a. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 가중온도변화율은,The weighted temperature change rate is, (가중온도변화율 = a x (최악조건 온도변화율) x 회전가중치)(단, a는 비례상수)(Weighted temperature change rate = a x (worst case temperature change rate) x rotation weight value) (where a is proportional constant) 의 식에 따라 계산되는 것을 특징으로 하는 전동식 파워스티어링 시스템의 과열방지 장치.Overheat prevention device of the electric power steering system, characterized in that calculated according to the equation. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 과열방지 장치는,The overheat prevention device, 상기 전자제어장치로 입력되는 입력전압을 감지하는 전압감지부를 추가로 포함하고,Further comprising a voltage sensing unit for sensing the input voltage input to the electronic control device, 상기 열용량제어부는 상기 구동전류를 입수하고 제1온도변화율맵을 참조하여 최악조건 온도변화율을 획득하고 상기 회전속도로부터 회전가중치맵을 참조하여 회전가중치를 획득하고 상기 입력전압으로부터 전압가중치맵을 참조하여 전압가중치를 획득한 후, 상기 최악조건 온도변화율이 상기 전압가중치 및 상기 회전가중치에 따라 변하는 값인 가중온도변화율을 계산하고, 상기 가중온도변화율로부터 상기 ECU의 한계온도까지 남아있는 열용량을 계산하여 상기 열용량이 특정값에 이르렀을 때 상기 구동력을 저감하도록 상기 구동전류를 제어하는 것을 특징으로 하는 과열방지 장치.The heat capacity controller obtains the driving current, obtains a worst-case temperature change rate by referring to a first temperature change rate map, obtains a rotation weight value by referring to a rotation weight map from the rotation speed, and references a voltage weight map from the input voltage. After acquiring the voltage weighting value, the weighted temperature change rate is calculated, wherein the worst-case temperature change rate is a value varying according to the voltage weight value and the rotation weight value, and the heat capacity is calculated by calculating the heat capacity remaining from the weighted temperature change rate to the limit temperature of the ECU. And the drive current is controlled to reduce the drive force when this specific value is reached. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 가중온도변화율은,The weighted temperature change rate is, (가중온도변화율 = a x (최악조건 온도변화율) x 회전가중치 x 전압가중치)(단, a는 비례상수)(Weighted temperature change rate = a x (worst condition temperature change rate) x rotation weight value x voltage weight value) (where a is proportional constant) 의 식에 따라 계산되는 것을 특징으로 하는 전동식 파워스티어링 시스템의 과열방지 장치.Overheat prevention device of the electric power steering system, characterized in that calculated according to the equation. 전동식 파워스티어링 시스템의 과열방지 장치에 있어서,In the overheat protection device of the electric power steering system, 상기 전동식 파워스티어링 시스템의 전자제어장치(Electronic Control Unit: ECU)로부터 모터로 흐르는 구동전류를 감지하는 전류감지부;A current sensing unit configured to sense a driving current flowing from the electronic control unit (ECU) of the electric power steering system to the motor; 상기 전자제어장치로 입력되는 입력전압을 감지하는 전압감지부; 및A voltage sensing unit sensing an input voltage input to the electronic controller; And 상기 구동전류를 입수하고 제1온도변화율맵을 참조하여 최악조건 온도변화율을 획득하고 상기 입력전압으로부터 전압가중치맵을 참조하여 전압가중치를 획득한 후, 상기 최악조건 온도변화율이 상기 전압가중치에 따라 변하는 값인 가중온도변화율을 계산하고, 상기 가중온도변화율로부터 상기 ECU의 한계온도까지 남아있는 열용량을 계산하여 상기 열용량이 특정값에 이르렀을 때 상기 모터의 구동력을 저감하도록 상기 구동전류를 제어하는 열용량제어부After obtaining the driving current and obtaining a worst-case temperature change rate with reference to a first temperature change rate map, and obtaining a voltage weight with reference to a voltage weighting map from the input voltage, the worst-case temperature change rate is changed according to the voltage weight value. A heat capacity control unit for calculating the weighted temperature change rate, which is a value, and calculating the heat capacity remaining from the weighted temperature change rate to the limit temperature of the ECU to reduce the driving force of the motor when the heat capacity reaches a specific value. 를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 파워스티어링 시스템의 과열방지 장치.Overheat prevention device of the electric power steering system comprising a. 제 5항에 있어서,6. The method of claim 5, 상기 가중온도변화율은,The weighted temperature change rate is, (가중온도변화율 = a x (최악조건 온도변화율) x 전압가중치)(단, a는 비례상수)(Weighted temperature change rate = a x (worst condition temperature change rate) x voltage weighting value, where a is proportional constant) 의 식에 따라 계산되는 것을 특징으로 하는 전동식 파워스티어링 시스템의 과열방지 장치.Overheat prevention device of the electric power steering system, characterized in that calculated according to the equation. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,7. The method according to any one of claims 1 to 6, 상기 특정값은 상기 한계온도로부터 일정 마진을 둔 크기의 한계용량인 것을 특징으로 하는 전동식 파워스티어링 시스템의 과열방지 장치.The specific value is a limiting capacity of the electric power steering system, characterized in that the limit capacity of the size given a certain margin from the limit temperature. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,7. The method according to any one of claims 1 to 6, 상기 제1온도변화율맵은 상기 구동전류에 대응되는 최악조건 온도변화율 값으로 상기 구동전류의 값이 클수록 큰 최악조건 온도변화율이 대응되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 전동식 파워스티어링 시스템의 과열방지 장치.The first temperature change rate map is a worst-case temperature change rate value corresponding to the drive current, and the greater the value of the drive current, the greater the worst-case temperature change rate is set so as to correspond to the electric power steering system. 제 8항에 있어서,9. The method of claim 8, 상기 제1온도변화율맵은 상기 구동전류에 대응되는 최악조건 온도변화율 값이 선형적으로 증가하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 전동식 파워스티어링 시스템의 과열방지 장치.And wherein the first temperature change rate map is set such that the worst-case temperature change rate value corresponding to the driving current increases linearly. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,The method according to claim 1 or 3, 상기 회전가중치맵은,The rotation weight map is, 상기 회전가중치가 상기 모터의 RPM에 따라 증가하다 정격 RPM에서 가장 큰 값을 갖고 상기 모터의 정격 RPM 이후부터는 감소하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 전동식 파워스티어링 시스템의 과열방지 장치.Wherein the rotation weight increases with the RPM of the motor and has the largest value at the rated RPM and is set to decrease after the rated RPM of the motor. 제 10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 회전가중치는,The rotation weight is, 상기 모터의 RPM에 따라 증가하거나 감소하는 패턴은 선형적인 것을 특징으로 하는 전동식 파워스티어링 시스템의 과열방지 장치.Overheat prevention device of the electric power steering system, characterized in that the pattern of increasing or decreasing according to the RPM of the motor is linear. 제 3항 또는 제 5항에 있어서,The method according to claim 3 or 5, 상기 전압가중치맵은,The voltage weight map is, 상기 전압가중치가 상기 입력전압에 따라 증가하다 정격전압에서 가장 큰 값을 갖고 상기 정격전압 이후부터는 감소하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 전동식 파워스티어링 시스템의 과열방지 장치.The voltage weighting value increases with the input voltage. The overheat protection device of an electric power steering system, characterized in that it has the largest value at the rated voltage and is set to decrease after the rated voltage. 제 12항에 있어서,13. The method of claim 12, 상기 전압가중치는,The voltage weighting value, 상기 입력전압에 따라 증가하거나 감소하는 패턴은 선형적인 것을 특징으로 하는 전동식 파워스티어링 시스템의 과열방지 장치.The pattern that increases or decreases according to the input voltage is a linear overheating prevention device of the electric power steering system. 제 1항, 제 3항 및 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1, 3 and 5, 상기 열용량은,The heat capacity is, (열용량 = 종전열용량 - (가중온도변화율 x 시간))의 식에 의하여 누적계산되는 것을 특징으로 하는 전동식 파워스티어링 시스템의 과열방지 장치.The overheat prevention device of the electric power steering system, characterized in that the cumulative calculation by the formula (heat capacity = conventional heat capacity-(weighted temperature change rate x time)). 전동식 파워스티어링 시스템의 과열방지 방법에 있어서,In the overheat prevention method of the electric power steering system, 상기 전동식 파워스티어링 시스템의 전자제어장치(Electronic Control Unit: ECU)로부터 모터로 흐르는 구동전류를 감지하는 단계;Detecting a driving current flowing from the electronic control unit (ECU) of the electric power steering system to the motor; 상기 전자제어장치로 입력되는 입력전압을 감지하는 단계;Sensing an input voltage input to the electronic controller; 상기 모터의 회전속도를 감지하는 단계;Sensing a rotational speed of the motor; 상기 구동전류를 입수하고 제1온도변화율맵을 참조하여 최악조건 온도변화율을 획득하고 상기 회전속도로부터 회전가중치맵을 참조하여 회전가중치를 획득하고 상기 입력전압으로부터 전압가중치맵을 참조하여 전압가중치를 획득한 후, 상기 최악조건 온도변화율이 상기 전압가중치 및 상기 회전가중치에 따라 변하는 값인 가중온도변화율을 계산하는 단계; 및Obtain the driving current, obtain a worst-case temperature change rate by referring to a first temperature change rate map, obtain a rotation weight by referring to a rotation weight map from the rotation speed, and obtain a voltage weight by referring to a voltage weight map from the input voltage. Calculating a weighted temperature change rate, wherein the worst-case temperature change rate is a value that changes according to the voltage weight value and the rotation weight value; And 상기 가중온도변화율을 입수하여 열용량을 계산하고 상기 열용량이 특정값에 이르렀을 때 상기 모터의 구동력을 저감하도록 상기 구동전류를 제어하는 단계Calculating the heat capacity by obtaining the weighted temperature change rate and controlling the driving current to reduce the driving force of the motor when the heat capacity reaches a specific value; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 파워스티어링 시스템의 과열방지 방법.Overheating prevention method of the electric power steering system comprising a.
KR1020090023220A 2009-03-18 2009-03-18 Method and Apparatus for Preventing Overheating in Electric Power Steering System KR101280193B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090023220A KR101280193B1 (en) 2009-03-18 2009-03-18 Method and Apparatus for Preventing Overheating in Electric Power Steering System

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090023220A KR101280193B1 (en) 2009-03-18 2009-03-18 Method and Apparatus for Preventing Overheating in Electric Power Steering System

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100104655A KR20100104655A (en) 2010-09-29
KR101280193B1 true KR101280193B1 (en) 2013-06-28

Family

ID=43008880

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090023220A KR101280193B1 (en) 2009-03-18 2009-03-18 Method and Apparatus for Preventing Overheating in Electric Power Steering System

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101280193B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180127786A (en) * 2017-05-22 2018-11-30 주식회사 만도 Control system and method for over heat protection in Electric power steering device

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101714177B1 (en) * 2015-07-23 2017-03-08 현대자동차주식회사 Controlling method of stall current for motor
CN109863684B (en) 2016-09-02 2023-06-06 康斯博格股份有限公司 Technique for limiting current supplied to motor in electric power steering system
CN113765465A (en) * 2021-07-27 2021-12-07 岚图汽车科技有限公司 Steering motor thermal protection control method and device

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090019557A (en) * 2007-08-21 2009-02-25 현대모비스 주식회사 Motor driven power steering system

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090019557A (en) * 2007-08-21 2009-02-25 현대모비스 주식회사 Motor driven power steering system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180127786A (en) * 2017-05-22 2018-11-30 주식회사 만도 Control system and method for over heat protection in Electric power steering device
KR102411352B1 (en) * 2017-05-22 2022-06-22 주식회사 만도 Control system and method for over heat protection in Electric power steering device

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100104655A (en) 2010-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101280193B1 (en) Method and Apparatus for Preventing Overheating in Electric Power Steering System
KR950026757A (en) Controllers for electric power steering systems in cars
CN103347770B (en) Electric power-assisted steering apparatus
CN1647361A (en) Motor temperature estimator and motor controller
EP2965419B1 (en) Motor control for electric power assisted steering systems
US8084985B2 (en) Inverter control method
US9553529B2 (en) Motor controller
WO2014018255A1 (en) Derating vehicle electric drive motor and generator components
JP2011148408A (en) Electric hydraulic power steering control device
US11408839B2 (en) Processing device
CN102130444A (en) Method of protecting motor-driven steering system from overheat
CN110497959B (en) Compensator anti-wind system and method for motion control system
US6519518B1 (en) Method for detecting motor control loss in a power steering system
US6678595B2 (en) System and method of simulating a steering resistance torque on a vehicle steering wheel
US8080980B2 (en) Alternator regulator with automatic regulation dependent on system voltage
US20220393634A1 (en) Processing device, and determination method for winding temperature calculation model
EP1271762B1 (en) Stall detection and thermal protection for a vehicle with an electric motor
JP6281115B2 (en) Motor driving method, motor driving apparatus and brushless motor
US7065437B2 (en) Current limit for an electric machine
JP2006341795A (en) Electric power steering device
US20050067210A1 (en) Control apparatus for an electrically driven power steering
US6166502A (en) Thermal current limiting apparatus and method for vehicle system with electric motor actuator
JP2009520453A (en) Method and apparatus for controlling electric motor
CN112585863B (en) Method for regulating the rotational speed or torque of an electric motor, rotational speed regulating system and controller
KR101348569B1 (en) Electric power steering device and over heat protection method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160330

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170320

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190403

Year of fee payment: 7