KR101337010B1 - 전동식 동력보조 조향장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조향 휠에 작용하는 조타 토크를 검출하고 상기 조타 토크에 대응한 조타 토크 신호를 출력하는 조타 토크 센서, 차량 속도를 검출하고 상기 차량 속도에 대응한 차속 신호를 출력하는 차속 센서, 조타 토크 및 차속에 따른 전류를 나타내는 전류맵을 저장하는 저장부, 상기 저장부로부터 상기 전류맵을 읽어들여 상기 조타 토크 신호 및 상기 차속 신호에 따라 전동기를 구동하기 위한 전동기 전류를 설정하고 상기 전동기 전류에 대응한 전동기 전류 신호를 발생하며, 상기 저장부로부터 상기 전류맵을 읽어들여 상기 전류맵에 기준값 보다 큰 전류값이 있는 지를 판단하는 제어부 및 상기 제어부로부터 출력된 상기 전동기 전류 신호에 해당되는 전류를 상기 전동기에 공급하는 전동기 구동부를 포함한다.

Description

전동식 동력보조 조향장치{Electric Power Steering Apparatus}

본 발명은 전동식 동력보조 조향장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 조향장치는 자동차의 진행 방향을 운전자의 의지대로 변경할 수 있도록 하기 위한 장치로서 자동차의 앞바퀴가 선회하는 회전 중심을 임의로 변경하여 운전자가 원하는 방향으로 자동차를 진행시킬 수 있도록 보조하는 장치이다.

자동차의 동력보조 조향장치는 운전자가 자동차의 조향 휠(Steering Wheel)을 조작할 경우에 배력 장치를 이용하여 운전자의 조향 휠 조작력을 보조하여 줌으로써 보다 작은 힘으로 용이하게 차량의 진행 방향을 변경할 수 있도록 하는 장치이다.

최근의 동력보조 조향장치는 차량의 고속 주행시 조향 휠의 조작이 무겁도록 하고, 차량의 저속 주행시에는 조향 휠의 조작이 가볍도록 한다. 이와 같은 동력보조 조향장치의 동작은 전류맵(current map)에 따라 이루어지므로 전류맵을 정확하게 설정하는 것이 중요하다.

이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 전류맵 오류에 따른 전동식 동력보조 조향장치의 안전성 저하를 방지하기 위한 것이다.

본 발명은 조향 휠에 작용하는 조타 토크를 검출하고 상기 조타 토크에 대응한 조타 토크 신호를 출력하는 조타 토크 센서, 차량 속도를 검출하고 상기 차량 속도에 대응한 차속 신호를 출력하는 차속 센서, 조타 토크 및 차속에 따른 전류를 나타내는 전류맵을 저장하는 저장부, 상기 저장부로부터 상기 전류맵을 읽어들여 상기 조타 토크 신호 및 상기 차속 신호에 따라 전동기를 구동하기 위한 전동기 전류를 설정하고 상기 전동기 전류에 대응한 전동기 전류 신호를 발생하며, 상기 저장부로부터 상기 전류맵을 읽어들여 상기 전류맵에 기준값 보다 큰 전류값이 있는 지를 판단하는 제어부 및 상기 제어부로부터 출력된 상기 전동기 전류 신호에 해당되는 전류를 상기 전동기에 공급하는 전동기 구동부를 포함한다.

상기 제어부는 차량의 시동이 이루어지면 상기 저장부로부터 상기 전류맵을 읽어들여 상기 전류맵에 기준값 보다 큰 전류값이 있는 지를 판단할 수 있다.

상기 제어부는 차속 및 조타 토크에 따른 전류에 대한 검사합을 수행할 수 있다.

상기 전류값은 상기 전류맵의 전류값들 중 최대값일 수 있다.

상기 제어부는 상기 전류맵에 대한 데이터를 읽어들여 상기 기준값보다 큰 전류값이 있을 경우 경고등이나 경고음을 출력할 수 있다.

본 발명은 전류맵의 전류값들 중 기준값보다 큰 값이 있는 지를 판단함으로써 전동식 동력보조 조향장치의 동작 안전성을 확보할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전동식 동력보조 조향장치를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전동식 동력보조 조향장치의 전류맵을 나타내는 그래프이다.

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 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 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.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전동식 동력보조 조향장치를 나타낸다. 도 1에 도시된 바와 같이, 전동식 동력보조 조향장치(100)는 조타 토크 센서(110), 차속 센서(120), 저장부(130), 제어부(140), 전동기 구동부(150), 전동기(160)를 포함한다.

조타 토크 센서(110)는 조향 휠(102)에 작용하는 조타 토크(torque)를 검출하고 조타 토크에 대응한 조타 토크 신호를 출력한다.

차속 센서(120)는 차량 속도를 검출하고 차량 속도에 대응한 차속 신호를 출력한다.

저장부(130)는 조타 토크 및 차속에 따른 전류를 나타내는 전류맵을 저장한다. 본 발명의 실시예에서 저장부(130)는 ROM(Read Only Memory)을 포함할 수 있다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전동식 동력보조 조향장치의 전류맵을 그래프로 나타낸 것으로 제어부(140)는 전류맵을 통하여 조타 토크 및 차속에 따른 전동기 전류를 설정한다.

제어부(140)는 저장부(130)로부터 전류맵을 읽어들여 조타 토크 신호 및 차속 신호에 따라 전동기(160)를 구동하기 위한 전동기 전류를 설정하고 전동기 전류에 대응한 전동기 전류 신호를 발생한다.

전동기 구동부(150)은 제어부(140)로부터 출력된 전동기 전류 신호에 해당되는 전류를 전동기(160)에 공급한다.

운전자가 조향 휠(102)을 조작하면, 스티어링축(103)에 설치되는 조타 토크 센서(110)가 조타 토크를 검출하여 조타 토크 신호를 제어부 (140)에 공급한다. 스티어링축(103)에 가해지는 조타 토크는, 피니언(105a)의 회전력이 래크축(105b)의 축방향의 직선 운동에 변환되고, 지지봉(106)을 통하여 차륜(107)의 진행방향을 변화시킨다. 이 때 조타 보조력은 전동기(160)의 회전축과 연결된 하이포이드 기어(hypoid gear)(104)를 통하여 전달되고, 이에 따라 조타 보조력은 피니언(105a) 및 래크축(105b)에 전달된다.

한편 제어부(140)는 차량의 시동이 이루어지면 저장부(140)로부터 전류맵을 읽어들여 차속 및 조타 토크에 따른 전류에 대한 검사합(checksum)을 수행하고, 전류맵에 기준값 보다 큰 전류값이 있는 지를 판단한다.

전류맵은 PC(Personal Computer)의 쓰기 동작(writing)에 의하여 저장부(140)에 저장된다. 이 때 PC의 쓰기 동작(writing) 시 오류에 의하여 전체 전류맵의 데이터 중 일부가 기록이 되지 않을 수 있다. 이 경우 PC는 기록이 저장되지 않은 저장부(140)에 초기값을 기록할 수 있다.

이와 같이 초기값(140)이 저장된 저장부(130)에 대한 제어부(140)의 검사합 수행을 통해서는 저장부(140)에 초기값이 기록되어 있는 지 정확히 알 수 없다. 왜냐하면 검사합은 전류값들에 대한 합산 과정이기 때문이다.

차량의 차속이나 조타 토크에 관계없는 초기값에 따라 전동기(160)에 전류가 공급될 경우 전동식 동력보조 조향장치의 안정성을 떨어뜨릴 수 있다. 특히 초기값이 기준값보다 클 경우 과도한 전류가 전동기(160)에 공급되어 전동식 동력보조 조향장치의 안정성을 떨어뜨린다. 본 발명의 실시예에서 초기값은 전류맵의 전류값들 중 최대값일 수 있다. 여기서, 기준값은 최대 허용 가능한 값(Maximum allowable value)로서, 이러한 기준값을 초과하는 전류값은 비정상 값일 수 있다.

따라서 본 발명의 실시예에 따른 전동식 동력보조 조향장치의 제어부(140)는 차량의 시동시 저장부(130)의 전류맵에 대한 데이터를 읽어들여 기준값보다 큰 전류값이 있는 지를 판단한다. 이 때 기준값보다 큰 전류값이 있을 경우 제어부(140)는 경고등이나 경고음을 출력할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 전동식 동력보조 조향장치는 저장부(130)의 전류맵에 대한 데이터를 읽어들여 기준값보다 큰 전류값이 있는 지를 판단하고 검사합을 수행함으로써 전동식 동력보조 조향장치의 동작 안정성을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 전동식 동력보조 조향장치는 차량의 시동시 전류맵에 대한 데이터를 읽어들여 기준값보다 큰 전류값이 있는 지를 판단함으로써 차량의 주행 중 전류맵의 오류 데이터로 인한 차량 주행의 불안정성을 방지할 수 있다.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 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.

또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 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 지식을 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.

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.

Claims (5)

1. 조향 휠에 작용하는 조타 토크를 검출하고 상기 조타 토크에 대응한 조타 토크 신호를 출력하는 조타 토크 센서;
   차량 속도를 검출하고 상기 차량 속도에 대응한 차속 신호를 출력하는 차속 센서;
   조타 토크 및 차속에 따른 전류를 나타내는 전류맵을 저장하는 저장부;
   상기 저장부로부터 상기 전류맵을 읽어들여 상기 조타 토크 신호 및 상기 차속 신호에 따라 전동기를 구동하기 위한 전동기 전류를 설정하고 상기 전동기 전류에 대응한 전동기 전류 신호를 발생하며, 차량의 시동이 이루어지면 상기 저장부로부터 상기 전류맵을 읽어들여 상기 전류맵에 기준값 보다 큰 전류값이 있다면 전류맵의 전류값이 비정상인 것으로 판단하는 제어부; 및
   상기 제어부로부터 출력된 상기 전동기 전류 신호에 해당되는 전류를 상기 전동기에 공급하는 전동기 구동부를 포함하는 전동식 동력보조 조향장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는 차속 및 조타 토크에 따른 전류에 대한 검사합을 수행하는 것을 특징으로 하는 전동식 동력보조 조향장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 전류값은 상기 전류맵의 전류값들 중 최대값인 것을 특징으로 하는 전동식 동력보조 조향장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 전류맵에 대한 데이터를 읽어들여 상기 기준값보다 큰 전류값이 있을 경우 경고등이나 경고음을 출력하는 것을 특징으로 하는 전동식 동력보조 조향장치.

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