KR102673010B1 - 전동식 파워 스티어링 제어 시스템 및 방법 - Google Patents

전동식 파워 스티어링 제어 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스티어링 휠의 조향각이 풀턴 각도에 도달하면 모터에 대한 출력전류를 제한할 수 있도록 한 전동식 파워 스티어링 제어 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 본 발명의 목적은 차속별 토션바의 비틀림량에 따른 조타 어시스트량을 결정하는 조타 어시스트 전류 결정부; 현재 조향각이 풀턴 각도인지를 판정하는 풀턴 각도 판정부; 현재 조향각이 풀턴 각도에 도달시 모터에 대한 출력전류 제한값을 연산하는 출력전류 제한값 산출부; 및 상기 조타 어시스트 전류 결정부로부터 모터에 출력되는 출력 전류를 상기 출력전류 제한값 산출부에서 연산된 출력전류 제한값으로 제한 출력하는 제한전류 출력부; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 제어 시스템 및 방법에 의하여 달성된다.

Description

전동식 파워 스티어링 제어 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING MOTOR DRIVEN POWER STEERING}
본 발명은 전동식 파워 스티어링 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 스티어링 휠의 조향각이 풀턴 각도에 도달하면 모터에 대한 출력전류를 제한할 수 있도록 한 전동식 파워 스티어링 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
차량의 주행속도에 따른 스티어링 휠의 조타력을 변화시키기 위한 조향 장치로서, 전동식 파워 스티어링(MDPS: motor driven power steering) 시스템이 차량에 탑재되고 있다.
대개, 상기 전동식 파워 스티어링 시스템은 스티어링 휠과 연결되는 스티어링 샤프트 및 이 스티어링 샤프트에 조타 어시스트력을 제공하는 모터 등을 포함하여 구성된다.
또한, 상기 스티어링 샤프트(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 스티어링 휠과 연결되는 입력축(11)과, 주행 휠에 조타력을 출력하는 스티어링 기어박스와 연결되는 출력축(13)과, 상기 입력축(11)과 출력축(13) 간에 연결되는 토션바(12)를 포함하여 구성되고, 상기 토션바(12)에는 토션바의 차속별 비틀림 량을 감지하는 토크센서가 장착된다.
따라서, 도 2에 도시된 바와 같이 차속센서(15)에서 감지된 차속과, 상기 토크센서(14)에서 감지된 토션바의 비틀림량(=토크센서에 대한 입력토크)이 제어기(20)의 조타 어시스트 전류 결정부(21)에 입력되면, 상기 제어기(20)의 조타 어시스트 전류 결정부(21)에서 차속별 토션바의 비틀림량에 따른 조타 어시스트량(=조타 어시스트 전류)를 결정하여 모터(30)에 출력하게 된다.
이때, 동일 차속 조건일 때 토션바의 비틀림량이 크면 조타 어시스트량이 증가 조절되고, 토션바의 비틀림량이 작으면 조타 어시스트량이 감소 조절된다.
반면, 동일 토션바의 비틀림량 조건일 때 정차 및 저속에서 지면 마찰력이 크므로 조타 어시스트량이 증가 조절되고, 중고속 이상에서는 지면 마찰력이 작으므로 조타 어시스트량이 감소 조절된다.
이와 같이, 상기 전동식 파워 스티어링 시스템은 차속 및 토션바의 비틀림량을 고려하여 조타 어시스트량을 결정하게 된다.
그러나, 종래의 전동식 파워 스티어링 시스템은 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째, 스티어링 휠을 풀턴 각도까지 조타한 후, 스티어링 휠에 대한 추가적인 토크 인가 시 토션바의 최대 비틀림 구간까지 모터에 대한 추가 전류가 발생하는 등 필요 이상의 전류 인가로 인한 배터리 소모량이 증대되는 문제점이 있다.
예를 들어, 도 3의 그래프에서 보듯이 스티어링 휠의 조향각이 실제 풀턴 각도(예, 464 deg)에 도달하기 위해 필요한 입력 토크는 5Nm, 모터에 대한 출력 전류는(모터에 인가되는 전류) 119A 이나, 상기 풀턴 각도에서 토션바의 최대 비틀림 구간까지 추가적인 토크 인가시 모터에 대한 출력 전류가 최대 전류값인 127A 로 증가하는 현상이 발생하게 됨으로써, 필요 이상의 전류 인가(약 8A)로 인한 배터리 소모량이 증대되는 문제점이 있다.
둘째, 위와 같이 필요 이상의 전류 인가로 인한 제어기(ECU) 및 모터 소자 의 온도 및 발열량 증대가 초래되고, 이로 인하여 제어기 회로 및 모터 소자의 소손 위험이 따르게 된다.
셋째, 제어기(ECU) 및 모터 소자 의 온도 및 발열량 증대가 초래되면, 모터 및 구동 회로가 과열되는 것을 방지하기 위한 출력 제한 로직의 일종인 OHP(Over Heat Protection) 진입 가능성이 증대되고, 결국 OHP 로직의 정상적인 사용 가능횟수가 줄어들게 되는 문제점이 따르게 된다.
넷째, 풀턴 반전 조타 시 이음을 유발시키는 에너지가 증대되어, 실제 이음이 발생하는 문제점이 따르게 된다.
이러한 문제점을 감안하여, 상기 전동식 파워 스티어링 시스템에 전류 제한 로직이 적용되고 있으나, 종래의 전류 제한 로직은 차량 정지 시에만 작동하고, 주행중에는 미작동함에 따라, 결국 주행 중에 상기와 같이 풀턴 각도에서 토션바의 최대 비틀림 구간까지 추가적인 토크 인가시 모터에 대한 출력 전류가 추가되는 등 초과전류 현상이 발생하는 문제점이 있다.
아울러, 종래의 전류제한 로직 작동시 미리 세팅된 전류값으로 전류량이 일방적으로 감소됨에 따라, 필요 전류량 부족으로 스티어링 휠의 무거움 또는 돌아감 현상이 발생하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 스티어링 휠의 풀턴 각도 도달과 함께 토션바의 추가 비틀림이 발생하더라도, 모터에 대한 출력 전류량을 소정의 전류 제한값으로 제한함으로써, 모터에 필요 이상의 전류가 인가되어 배터리 소모량이 증대되는 등의 문제점을 해소할 수 있도록 한 전동식 파워 스티어링 제어 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 구현예는: 차속별 토션바의 비틀림량에 따른 조타 어시스트량을 결정하는 조타 어시스트 전류 결정부; 현재 조향각이 풀턴 각도인지를 판정하는 풀턴 각도 판정부; 현재 조향각이 풀턴 각도에 도달시 모터에 대한 출력전류 제한값을 연산하는 출력전류 제한값 산출부; 및 상기 조타 어시스트 전류 결정부로부터 모터에 출력되는 출력 전류를 상기 출력전류 제한값 산출부에서 연산된 출력전류 제한값으로 제한 출력하는 제한전류 출력부; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 제어 시스템을 제공한다.
상기 출력전류 제한값 산출부는 현재 조향각이 풀턴 각도 또는 [풀턴 각도 - 셋팅 각도]에 도달시 상기 조타 어시스트 전류 결정부에서 출력되는 출력전류의 순간 전류값을 저장하고, 저장된 순간 전류값에 차속별 게인값을 곱하여 출력전류 제한값을 연산하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 출력전류 제한값 산출부는 현재 조향각이 풀턴 각도 또는 [풀턴 각도 - 셋팅 각도]에 도달함과 함께 조향 각속도가 셋팅 각속도 이하일 때, 상기 조타 어시스트 전류 결정부에서 출력되는 출력전류의 순간 전류값을 저장하고, 저장된 순간 전류값에 차속별 게인값을 곱하여 출력전류 제한값을 연산하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 차속별 게인값은 정차 및 극저속 조건일 때에 비하여 극저속을 초과한 속도로 주행하는 조건일 때 더 큰 값으로 적용되는 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 구현예는: 조타 어시스트 전류 결정부에서 차속별 토션바의 비틀림량에 따른 조타 어시스트량을 결정하는 단계; 풀턴 각도 판정부에서 현재 조향각이 풀턴 각도인지를 판정하는 단계; 출력전류 제한값 산출부에서 현재 조향각이 풀턴 각도에 도달시 모터에 대한 출력전류 제한값을 연산하는 단계; 및 제한전류 출력부에서 상기 조타 어시스트 전류 결정부로부터 모터에 출력되는 출력 전류를 상기 출력전류 제한값 산출부에서 연산된 출력전류 제한값으로 제한 출력하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 제어 방법을 제공한다.
상기 출력전류 제한값을 연산하는 단계는: 현재 조향각이 풀턴 각도 또는 [풀턴 각도 - 셋팅 각도]에 도달시 상기 조타 어시스트 전류 결정부에서 출력되는 출력전류의 순간 전류값을 저장하고, 저장된 순간 전류값에 차속별 게인값을 곱하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 출력전류 제한값을 연산하는 단계는: 현재 조향각이 풀턴 각도 또는 [풀턴 각도 - 셋팅 각도]에 도달함과 함께 조향 각속도가 셋팅 각속도 이하일 때, 상기 조타 어시스트 전류 결정부에서 출력되는 출력전류의 순간 전류값을 저장하고, 저장된 순간 전류값에 차속별 게인값을 곱하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 차속별 게인값은 정차 및 극저속 조건일 때에 비하여 극저속을 초과한 속도로 주행하는 조건일 때 더 큰 값으로 적용되는 것을 특징으로 한다.
상기한 과제 해결 수단을 통하여 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 기존에 스티어링 휠의 풀턴시 토션바의 최대 비틀림 구간까지 모터에 대한 불필요한 추가 인가 전류가 발생하는 것을 방지할 수 있고, 그에 따라 배터리 소모량을 축소 절감할 수 있다.
둘째, 불필요한 추가 인가 전류로 인한 모터 및 제어기(ECU) 소자 발열량이 증가하는 것을 방지할 수 있고, 모터 및 제어기의 회로 소손을 방지할 수 있다.
셋째, 모터 및 구동 회로가 과열되는 것을 방지하기 위한 출력 제한 로직인 OHP(Over Heat Protection)의 작동이 꼭 필요한 조건에서 정상적으로 이루어질 수 있다.
넷째, 풀턴 반전 조타시 이음을 유발하는 에너지를 축소함과 더불어 스티어링 시스템의 부품 내구 수명을 향상시킬 수 있다.
다섯째, 출력전류 제한값을 차속별 게인값에 따라 달리 적용하도록 함으로써, 정지 및 극저속에서는 실제 풀턴에 필요한 전류만 인가하여 주행을 위한 차속 조건에서는 차속별 게인값을 증대시키는 출력전류 제한값 가변 제어로 모터에 대한 출력전류를 다소 높여줌으로써, 운전자가 주행 경로 유지 및 스티어링 휠의 조작 안전 성능을 유지할 수 있다.
도 1은 토션바를 포함하는 스티어링 샤프트의 구조를 도시한 개략도,
도 2는 기존의 전동식 파워 스티어링 시스템을 도시한 제어 구성도,
도 3은 풀턴 조향시 토션바의 비틀림량(입력토크) 및 모터에 대한 출력전류 변화를 도시한 그래프,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템 및 방법을 도시한 제어 구성도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템에 의하여 조향각에 따라 전류 제한이 이루어지는 과정을 도시한 개략도,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템 및 방법을 도시한 제어 구성도,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템에 의하여 조향각에 따라 전류 제한이 이루어지는 과정을 도시한 개략도,
도 8은 본 발명에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템 및 방법에서 출력전류 제한값을 결정하는 게인값을 차속별로 달리 적용하는 것을 보여주는 그래프.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.
첨부한 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템 및 방법을 도시한 제어 구성도로서, 도면부호 21은 제어기(20)의 조타 어시스트 전류 결정부를 지시한다.
상기 조타 어시스트 전류 결정부(21)는 차속센서에서 감지된 차속과, 토크센서에서 감지된 토션바의 비틀림량(=토크센서에 대한 입력토크)을 기반으로 차속별 토션바의 비틀림량에 따른 조타 어시스트량(=조타 어시스트 전류)를 결정하여 모터(30)에 출력한다.
본 발명에 따르면, 상기 제어기(20)는 조타 어시스트 전류 결정부(21) 외에 풀턴 각도 판정부(22)와, 출력전류 제한값 산출부(23)와, 제한전류 출력부(24)를 더 포함하여 구성된다.
상기 풀턴 각도 판정부(22)는 현재 조향각이 풀턴 각도(A) 인지를 판정하도록 구성된 것으로서, 조향각, 조향 각속도, 모터 전류 등을 이용하여 풀턴 각도(A)를 학습하여 판정할 수 있고, 조향각 센서의 조향각 신호를 기반으로 판정할 수 있다.
예를 들어, 상기 풀턴 각도 판정부(22)는 현재 조향각이 풀턴 각도(A) 또는 [풀턴각도(A) - 셋팅 각도(B : 0~1 deg)] 이상 인지 여부를 판정한다.
이때, 상기 풀턴 각도 판정부(22)는 모터에 대한 출력전류 제한을 위한 풀턴 각도를 판정하되, 상기 [풀턴각도(A) - 셋팅 각도(B)]도 풀턴 각도(A)에 거의 도달하기 직전의 각도로서 모터에 대한 출력전류 제한을 위한 각도 지점으로 사용할 수 있다.
상기 출력전류 제한값 산출부(23)는 현재 조향각이 풀턴 각도에 도달된 것으로 판정되면, 모터에 대한 출력전류 제한값을 연산한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 출력전류 제한값 산출부(23)는 현재 조향각이 풀턴 각도 또는 [풀턴 각도 - 셋팅 각도]에 도달하면 상기 조타 어시스트 전류 결정부(21)에서 출력되는 출력전류의 순간 전류값(C)을 저장하고, 저장된 순간 전류값에 차속별 게인값을 곱하여 출력전류 제한값을 연산하도록 구성된다.
바람직하게는, 상기 출력전류 제한값 산출부(23)는 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 차속별 게인값을 정차 및 극저속 조건일 때 1로 적용하고, 극저속을 초과한 속도로 주행하는 조건일 때에는 차속별 게인값을 1 보다 더 크면서 차속이 증가함에 따라 점차 증가하는 값으로 적용한다.
이때, 상기 차속별 게인값을 차속별로 차별화하지 않고, 정차 및 극저속 조건일 때의 값으로만 일정하게 적용하면, 풀턴 도달시 모터에 대한 출력전류 제한으로 인한 전류값 부족으로 스티어링 휠이 복원방향으로 원하지 않게 회전되는 등의 현상이 발생하게 되고, 결국 차량의 예상 선회경로 이탈 및 최소 회전반경 유지의 어려움이 따르게 된다.
이에, 상기 출력전류 제한값 산출부(23)는 차속별 게인값을 정차 및 극저속 조건일 때 1로 적용하고, 극저속을 초과한 속도로 주행하는 조건일 때에는 차속별 게인값을 1보다 더 크면서 차속이 증가함에 따라 점차 증가하는 값으로 적용함으로써, 위와 같이 전류값 부족으로 스티어링 휠이 복원방향으로 원하지 않게 회전되는 등의 현상을 방지할 수 있다.
상기 제한전류 출력부(24)는 상기 조타 어시스트 전류 결정부(21)로부터 모터에 출력되는 출력 전류를 제한하고, 상기 출력전류 제한값 산출부(23)에서 연산된 출력전류 제한값을 모터에 출력(인가)한다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템의 전류 제한 과정을 순서대로 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 풀턴 조건이 아닌 경우에는 상기 조타 어시스트 전류 결정부(21)에서 차속센서에서 감지된 차속과, 토크센서에서 감지된 토션바의 비틀림량(=토크센서에 대한 입력토크)을 기반으로 차속별 토션바의 비틀림량에 따른 조타 어시스트량(=조타 어시스트 전류)를 결정하여 모터(30)에 출력함으로써, 조타 어시스트가 이루어진다.
이때, 상기 풀턴 각도 판정부(22)에서 현재 조향각이 풀턴 각도인지를 판정한다.
예를 들어, 상기 풀턴 각도 판정부(22)는 현재 조향각이 풀턴 각도(A) 또는 [풀턴각도(A) - 셋팅 각도(B : 0~1 deg)] 이상 인지 여부를 판정하여, 현재 조향각이 풀턴 각도(A) 또는 [풀턴각도(A) - 셋팅 각도(B : 0~1 deg)] 이상이면 상기 출력전류 제한값 산출부(23)에 현재 조향각이 풀턴 상태임을 알리는 신호를 전송한다.
연이어, 상기 출력전류 제한값 산출부(23)에서 상기 조타 어시스트 전류 결정부(21)에서 출력되는 출력전류의 순간 전류값(C)을 저장하고, 저장된 순간 전류값(C)에 차속별 게인값을 곱하여 출력전류 제한값을 연산한 후, 상기 제한전류 출력부(23)에 전송한다.
이에, 상기 제한전류 출력부(24)는 상기 조타 어시스트 전류 결정부(21)로부터 모터에 출력되는 출력 전류를 제한하고, 상기 출력전류 제한값 산출부(23)에서 연산된 출력전류 제한값 즉, 순간 전류값(C)에 차속별 게인값을 곱하여 연산된 출력전류 제한값을 모터에 출력(인가)한다.
따라서, 스티어링 휠의 풀턴 각도시 토션바의 최대 비틀림이 발생하더라도, 모터에 인가되는 전류가 본래 수준보다 낮은 출력전류 제한값으로 제한됨으로써, 모터에 대한 불필요한 추가 인가 전류가 발생하는 것을 방지할 수 있고, 그에 따라 배터리 소모량을 축소 절감할 수 있으며, 불필요한 추가 인가 전류로 인한 모터 및 제어기(ECU) 소자 발열량이 증가하는 것을 방지할 수 있고, 모터 및 제어기의 회로 소손을 방지할 수 있다.
예를 들어, 도 5를 참조하면 스티어링 휠의 조향각이 풀턴이 아닌 경우에는 전류 제한이 없고, 풀턴 각도시에는 순간 전류값(C)과 차속별 게인값을 곱한 출력전류 제한값으로 모터에 대한 출력전류 제한이 이루어지며, 풀턴 후에도 토션바의 추가적인 비틀림이 발생하더라도 모터에 대한 추가 전류 인가 없이 출력전류 제한값이 계속 인가되도록 함으로써, 배터리 소모량을 축소 절감할 수 있으며, 불필요한 추가 인가 전류로 인한 모터 및 제어기(ECU) 소자 발열량이 증가하는 것을 방지할 수 있고, 모터 및 제어기의 회로 소손을 방지할 수 있다.
아울러, 상기 출력전류 제한값을 차속별 게인값에 따라 달리 적용하도록 함으로써, 정지 및 극저속에서는 실제 풀턴에 필요한 전류만 인가하고, 주행을 위한 차속 조건에서는 차속별 게인값을 증대시키는 출력전류 제한값 가변 제어로 모터에 대한 출력전류를 다소 높여줌으로써, 운전자가 주행 경로 유지 및 스티어링 휠의 조작 안전 성능을 유지할 수 있다.
첨부한 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템 및 방법을 도시한 제어 구성도로서, 도면부호 21은 제어기(20)의 조타 어시스트 전류 결정부를 지시한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템도 상기한 일 실시예와 같이 조타 어시스트 전류 결정부(21) 외에 풀턴 각도 판정부(22)와, 출력전류 제한값 산출부(23)와, 제한전류 출력부(24)를 더 포함하여 구성되고, 단지 상기한 일 실시예와 달리 상기 풀턴 각도 판정부(22) 및 출력전류 제한값 산출부(23)가 조향각속도를 기반으로 출력전류 제한값을 산출하도록 구성된 점에서 차이가 있다.
이를 위해, 본 발명의 다른 실시예에 따른 상기 풀턴 각도 판정부(22)는 현재 조향각이 풀턴 각도(A) 또는 [풀턴 각도(A) - 셋팅 각도(B)]에 도달함과 함께 조향 각속도가 셋팅 각속도(C = 0.05rps 수준) 이하인지 여부를 판정하도록 구성된다.
또한, 상기 출력전류 제한값 산출부(23)는 현재 조향각이 풀턴 각도(A) 또는 [풀턴 각도(A) - 셋팅 각도(B)]에 도달함과 함께 조향 각속도가 셋팅 각속도(C = 0.05rps 수준) 이하일 때, 상기 조타 어시스트 전류 결정부(21)에서 출력되는 출력전류의 순간 전류값(D)을 저장하고, 저장된 순간 전류값(D)에 차속별 게인값을 곱하여 출력전류 제한값을 연산하도록 구성된다.
이때, 상기 출력전류 제한값 산출부(23)에서 현재 조향각이 풀턴 각도(A) 또는 [풀턴 각도(A) - 셋팅 각도(B)] 이상임을 확인하고, 여기에 더하여 조향 각속도가 셋팅 각속도 이하임을 확인하는 이유는 조향 각속도가 아주 낮은 값이어야 풀턴에 도달한 것으로 판단할 수 있기 때문이다.
이에, 상기 제한전류 출력부(24)는 상기 조타 어시스트 전류 결정부(21)로부터 모터에 출력되는 출력 전류를 제한하고, 상기 출력전류 제한값 산출부(23)에서 연산된 출력전류 제한값 즉, 순간 전류값(D)에 차속별 게인값을 곱하여 연산된 출력전류 제한값을 모터에 출력(인가)한다.
따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 스티어링 휠의 풀턴 각도시 토션바의 최대 비틀림이 발생하더라도, 모터에 인가되는 전류가 본래 수준보다 낮은 출력전류 제한값으로 제한됨으로써, 모터에 대한 불필요한 추가 인가 전류가 발생하는 것을 방지할 수 있고, 그에 따라 배터리 소모량을 축소 절감할 수 있으며, 불필요한 추가 인가 전류로 인한 모터 및 제어기(ECU) 소자 발열량이 증가하는 것을 방지할 수 있고, 모터 및 제어기의 회로 소손을 방지할 수 있다.
예를 들어, 도 7를 참조하면 스티어링 휠의 현재 조향각이 풀턴이 아닌 경우에는 전류 제한이 없고, 현재 조향각이 풀턴 각도 이상이면서 조향 각속도가 셋팅 각속도 이하일 때에는 순간 전류값(D)과 차속별 게인값을 곱한 출력전류 제한값으로 모터에 대한 출력전류 제한이 이루어지며, 풀턴 후에도 토션바의 추가적인 비틀림이 발생하더라도 모터에 대한 추가 전류 인가 없이 출력전류 제한값이 계속 인가되도록 함으로써, 배터리 소모량을 축소 절감할 수 있으며, 불필요한 추가 인가 전류로 인한 모터 및 제어기(ECU) 소자 발열량이 증가하는 것을 방지할 수 있고, 모터 및 제어기의 회로 소손을 방지할 수 있다.
이상에서 본 발명을 하나의 실시예로서 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 권리범위는 상술한 하나의 실시예에 한정되지 않으며, 하기의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다 할 것이다.
10 : 스티어링 샤프트
11 : 입력축
12 : 토션바
13 : 출력축
14 : 토크센서
15 : 차속센서
20 : 제어기
21 : 조타 어시스트 전류 결정부
22 : 풀턴 각도 판정부
23 : 출력전류 제한값 산출부
24 : 제한전류 출력부
30 : 모터

Claims (8)

  1. 차속별 토션바의 비틀림량에 따른 조타 어시스트량을 결정하는 조타 어시스트 전류 결정부;
    현재 조향각이 풀턴 각도인지를 판정하는 풀턴 각도 판정부;
    현재 조향각이 풀턴 각도에 도달시 모터에 대한 출력전류 제한값을 연산하는 출력전류 제한값 산출부; 및
    상기 조타 어시스트 전류 결정부로부터 모터에 출력되는 출력 전류를 상기 출력전류 제한값 산출부에서 연산된 출력전류 제한값으로 제한 출력하는 제한전류 출력부;
    를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 제어 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 출력전류 제한값 산출부는 현재 조향각이 풀턴 각도 또는 [풀턴 각도 - 셋팅 각도]에 도달시 상기 조타 어시스트 전류 결정부에서 출력되는 출력전류의 순간 전류값을 저장하고, 저장된 순간 전류값에 차속별 게인값을 곱하여 출력전류 제한값을 연산하도록 구성된 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 제어 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 출력전류 제한값 산출부는 현재 조향각이 풀턴 각도 또는 [풀턴 각도 - 셋팅 각도]에 도달함과 함께 조향 각속도가 셋팅 각속도 이하일 때, 상기 조타 어시스트 전류 결정부에서 출력되는 출력전류의 순간 전류값을 저장하고, 저장된 순간 전류값에 차속별 게인값을 곱하여 출력전류 제한값을 연산하도록 구성된 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 제어 시스템.
  4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 차속별 게인값은 정차 및 극저속 조건일 때에 비하여 극저속을 초과한 속도로 주행하는 조건일 때 더 큰 값으로 적용되는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 제어 시스템.
  5. 조타 어시스트 전류 결정부에서 차속별 토션바의 비틀림량에 따른 조타 어시스트량을 결정하는 단계;
    풀턴 각도 판정부에서 현재 조향각이 풀턴 각도인지를 판정하는 단계;
    출력전류 제한값 산출부에서 현재 조향각이 풀턴 각도에 도달시 모터에 대한 출력전류 제한값을 연산하는 단계; 및
    제한전류 출력부에서 상기 조타 어시스트 전류 결정부로부터 모터에 출력되는 출력 전류를 상기 출력전류 제한값 산출부에서 연산된 출력전류 제한값으로 제한 출력하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 제어 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 출력전류 제한값을 연산하는 단계는:
    현재 조향각이 풀턴 각도 또는 [풀턴 각도 - 셋팅 각도]에 도달시 상기 조타 어시스트 전류 결정부에서 출력되는 출력전류의 순간 전류값을 저장하고, 저장된 순간 전류값에 차속별 게인값을 곱하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 제어 방법.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 출력전류 제한값을 연산하는 단계는:
    현재 조향각이 풀턴 각도 또는 [풀턴 각도 - 셋팅 각도]에 도달함과 함께 조향 각속도가 셋팅 각속도 이하일 때, 상기 조타 어시스트 전류 결정부에서 출력되는 출력전류의 순간 전류값을 저장하고, 저장된 순간 전류값에 차속별 게인값을 곱하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 제어 방법.
  8. 청구항 6 또는 청구항 7에 있어서,
    상기 차속별 게인값은 정차 및 극저속 조건일 때에 비하여 극저속을 초과한 속도로 주행하는 조건일 때 더 큰 값으로 적용되는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 제어 방법.
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