KR19990051141A

KR19990051141A - 조향력 조정장치 및 방법

Info

Publication number: KR19990051141A
Application number: KR1019970070415A
Authority: KR
Inventors: 박용식
Original assignee: 홍종만; 삼성자동차 주식회사
Priority date: 1997-12-19
Filing date: 1997-12-19
Publication date: 1999-07-05

Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야:전자식 파워 스티어링 시스템의 조향력 조정장치 및 방법에 관한 것이다.

나. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제:운전자 개인이 자신에게 맞는 스티어링 조건을 설정할 수 있도록 조향력을 조정할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

다. 그 발명의 해결방법의 요지:차속센서와, 서로 다른 레벨의 모드절환신호를 출력하는 차속모드 선택 스위치와, 스위치 조작에 따라 서로 다른 레벨의 펌프 토출량 세팅신호를 출력하는 펌프 토출량 조정 스위치를 구비하는 파워 스티어링 시스템의 조향력 조정방법에 있어서, 상기 모드절환신호레벨에 따라 차속조정모드를 절환하는 차속모드 절환과정과, 상기 펌프 토출량 세팅신호에 따라 미리 저장된 표준 펌프 토출량을 차속모드에 따라 조정하는 펌프 토출량 조정과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

라. 발명의 중요한 용도:파워 스티어링 시스템에 사용할 수 있다.

Description

조향력 조정장치 및 방법

본 발명은 전자식 파워 스티어링(Electronic Power Steering)시스템에 관한 것으로, 특히 운전자 자신의 신체적 특성을 고려하여 조향력을 조정할 수 있는 조향력 조정장치 및 방법에 관한 것이다.

파워 스티어링은 가벼운 핸들 조작력으로 자동차를 선회시킬 수 있도록 한 배력장치이다. 전자식 파워 스티어링의 제어형태에는 다음과 같은 3가지의 형태가 있다. 즉, ECU는 정지시, 저속시 및 중/고속시의 3가지 형태를 차속센서로부터 입력되는 신호에 의해 판별하고, 그 형태에 알맞는 전류를 리니어로 제어하여 솔레노이드 밸브 코일에 인가한다. 일반적인 전자식 파워 스티어링 시스템에서는 저속에서 조향력이 가볍고 중/고속에서 조향력이 무거운 특성을 가지고 있다. 그러나 일반적인 전자식 파워 스티어링 시스템은 표준 체격을 갖는 사람을 기준으로 하여 시스템이 설계되었기 때문에, 신체적 특성에 따라 각각의 운전자는 조향력이 다소 무겁다고 느낄수 있으며 이와 반대로 조향력이 너무 가볍다고 느낄 수도 있다.

따라서 본 발명의 목적은 운전자 개인이 자신에게 맞는 스티어링 조건을 설정할 수 있도록 조향력을 조정할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 펌프 액츄에이터를 구비하는 파워 스티어링 시스템의 조향력 조정장치에 있어서, 차속을 감지하는 차속센서와, 스위치 조작에 따라 서로 다른 레벨의 모드절환신호를 출력하는 차속모드 선택 스위치와, 스위치 조작에 따라 서로 다른 레벨의 펌프 토출량 세팅신호를 출력하는 펌프 토출량 조정 스위치와, 상기 모드절환신호와 펌프 토출량 세팅신호에 따라 펌프 토출량을 조정하는 전자제어부로 구성함을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 차속센서와, 서로 다른 레벨의 모드절환신호를 출력하는 차속모드 선택 스위치와, 스위치 조작에 따라 서로 다른 레벨의 펌프 토출량 세팅신호를 출력하는 펌프 토출량 조정 스위치를 구비하는 파워 스티어링 시스템의 조향력 조정방법에 있어서, 상기 모드절환신호레벨에 따라 차속조정모드를 절환하는 차속모드 절환과정과, 상기 펌프 토출량 세팅신호에 따라 미리 저장된 표준 펌프 토출량을 차속모드에 따라 조정하는 펌프 토출량 조정과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 조향력 조정장치의 블럭구성도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 조향력 조정 제어흐름도.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 조향력 조정시의 펌프(pump) 토출량 특성도.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 동작을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 조향력 조정장치의 블럭구성도를 도시한 것이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 조향력 조정 제어흐름도를 도시한 것이다. 그리고 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 조향력 조정시의 펌프(pump) 토출량 특성도를 도시한 것이다. 우선 도 1을 참조하면, 차속센서(10)는 현재 차속을 전기적 디지털펄스로 변환하여 ECU(40)로 출력한다. 차속모드 선택스위치(20)는 구비된 차속모드중 하나를 선택하기 위한 스위치로서 운전자의 조작에 의해 서로 다른 레벨의 모드절환신호를 출력한다. 상기 차속모드 선택스위치(20)에 의해 선택될 수 있는 모드는 오프(off)모드, 저속조정모드, 고속조정모드, 저/고속조정모드이다. 상기 오프모드는 표준조정모드로서 상술한 일반적인 전자식 파워 스티어링에서 채용하고 있는 모드를 나타낸 것이다. 상기 표준조정모드에서의 펌프 토출량 특성은 도 3의 (a),(b),(c),(d)에 도시한 Q와 같다. 한편 도 3에서 F는 상기 표준조정모드에서의 펌프 토출량에 대응하는 조향력(steering force)을 나타낸 것이다. 그리고 상기 저속조정모드는 저속에서의 펌프 토출량을 조정하기 위해 선택되는 모드를 지칭하는 것이며, 고속조정모드는 고속에서의 펌프 토출량을 조정하기 위해 선택되는 모드를 지칭하는 것이다. 마지막으로 상기 저/고속 조정모드는 저속과 고속에서의 펌프 토출량을 조정하기 위해 선택되는 모드를 지칭하는 것이다. 한편, 펌프 토출량 조정 스위치(30)는 저속, 고속 및 저/고속에서 펌프 토출량을 조정하기 위한 스위치로서 오프셋(offset) 조정용 가변저항기로 이루어진다. 따라서 펌프 토출량 조정 스위치(30)로부터는 스위치 조작시마다 가변되는 전압레벨 v가 출력된다. 하기 설명에서 상기 전압값 v를 펌프 토출량 세팅신호라 정의하기로 하며, 상기 펌프 토출량 세팅신호는 ECU(40)에 내장된 A/D 컨버터에서 디지털형태로 변환된다. 한편 ECU(40)는 도 2에 도시한 바와 같은 제어프로그램이 저장된 롬(ROM)을 구비함으로서 전자식 파워 스티어링 시스템의 동작을 전반적으로 제어한다. 그리고 상기 롬에는 펌프 토출량 조정 테이블이 저장된다. 상기 펌프 토출량 조정 테이블은 펌프 토출량 세팅신호와 그에 대응하여 차속에 따라 변화되는 펌프 토출량으로 이루어진다. 따라서 ECU(40)는 입력되는 펌프 토출량 세팅신호와 차속에 따라 펌프 토출량을 조정하기 위한 펌프 토출량 조정신호를 출력한다. 솔레노이드 밸브를 포함하고 있는 펌프 액츄에이터(50)는 상기 펌프 토출량 조정신호에 의해 펌프 토출량이 가변된다.

이하 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 펌프 토출량 조정 제어방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.

우선 ECU(40)는 60단계에서 상기 차속모드 선택스위치(20)로부터 모드절환신호의 입력이 있는가를 검색하여 입력이 없으면 일반적인 표준조정모드로 펌프 토출량을 제어한다. 만약 60단계에서 모드절환신호의 입력이 있다면 ECU(40)는 70단계로 진행하고, 70단계에서 ECU(40)는 입력된 모드절환신호레벨을 검색하여 저속조정모드 레벨인가를 판단한다. 판단결과 모드절환신호레벨이 저속조정모드 레벨이면 ECU(40)는 72단계로 진행하여 저속조정모드로 전환한후 80단계로 진행한다. 상기 저속조정모드에서는 펌프 토출량 조정 스위치(30)를 이용하여 도 3의 (a)에 도시한 바와 같이 저속구간에서의 펌프 토출량을 하향 및 상향조정할 수 있다. 한편 70단계의 검색결과 상기 모드절환신호레벨이 저속조정모드 레벨이 아니면 ECU(40)는 74단계로 진행하여 고속조정모드 레벨인가를 판단한다. 판단결과 고속조정모드 레벨이면 ECU(40)는 76단계로 진행하여 고속조정모드로 전환한후 80단계로 진행한다. 상기 고속조정모드에서는 펌프 토출량 조정 스위치(30)를 이용하여 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이 고속구간에서의 펌프 토출량을 하향 및 상향조정할 수 있다. 만약 74단계의 판단결과 상기 모드절환신호레벨이 고속조정모드 레벨이 아니면 ECU(40)는 78단계로 진행하여 저/고속 조정모드로 전환한후 80단계로 진행한다. 역시 상기 저/고속 조정모드에서도 펌프 토출량 조정 스위치(30)를 이용하여 도 3의 (d)에 도시한 바와 같이 저속 및 고속구간에서 펌트 토출량을 하향 및 상향조정할 수 있다. 다만, 저/고속 조정모드에서 상향 및 하향조정되는 펌프 토출량은 표준조정모드의 펌프 토출량(Q)에 대하여 동일한 크기로 오프셋 조정된다.

상술한 바와 같이 차속모드 선택스위치(20)의 조작에 의해 차속모드가 저속, 고속 및 저/고속 조정모드로 절환된후 ECU(40)는 80단계에서 펌프 토출량 조정 스위치(30)로부터 펌프 토출량 세팅신호가 입력되는가를 검색한다. 검색결과 펌프 토출량 세팅신호 입력이 있으면 ECU(40)는 82단계로 진행하여 입력된 상기 펌프 토출량 세팅신호에 대응되는 차속변화에 따른 펌프 토출량을 롬으로부터 독출한다. 그리고 84단계에서 ECU(40)는 차속센서(10)로부터 입력되는 차속에 대응하는 펌프 토출량 조정신호를 펌프 액츄에이터(50)로 출력한다.

따라서 상술한 과정들에 의해 펌프 토출량은 도 3의 (a), (b), (c), (d)에 도시한 바와 같이 표준조정모드에서의 펌프 토출량(Q)에 대하여 상향 혹은 하향 조정됨으로서, 운전자가 조향력을 자신의 신체적 특성에 맞게 가변시킬 수 있는 여건을 제공할 수 있게 되는 것이다.

한편 본 발명의 실시예에서 언급하지는 않았지만 차속모드 선택스위치(20)를 차속에 따라 절환시킴으로서 도 3의 (c)에 도시한 바와 같이 각 속도대별로 조향력을 조정할 수도 있다.

상술한 바와 같이 본 발명은 운전자 자신이 조향력을 선택적으로 조정할 수 있기 때문에 운전자에게 보다 편리한 파워 스티어링 시스템을 제공할 수 있는 장점이 있다.

Claims

펌프 액츄에이터를 구비하는 파워 스티어링 시스템의 조향력 조정장치에 있어서,

차속을 감지하는 차속센서와,

스위치 조작에 따라 서로 다른 레벨의 모드절환신호를 출력하는 차속모드 선택 스위치와,

스위치 조작에 따라 서로 다른 레벨의 펌프 토출량 세팅신호를 출력하는 펌프 토출량 조정 스위치와,

상기 모드절환신호와 펌프 토출량 세팅신호에 따라 펌프 토출량을 조정하는 전자제어부로 구성함을 특징으로 하는 조향력 조정장치.
제1항에 있어서, 상기 차속모드 선택 스위치는 표준조정모드, 저속조정모드, 고속조정모드 및 저/고속 조정모드를 선택할 수 있는 스위치임을 특징으로 하는 조향력 조정장치.
제1항에 있어서, 상기 전자제어부는 상기 펌프 토출량 세팅신호에 따라 미리 설정된 기준 펌프 토출량을 상향 혹은 하향조정시킴을 특징으로 하는 조향력 조정장치.
제3항에 있어서, 상기 전자제어부는;

상기 펌프 토출량 세팅신호와 그에 대응하여 차속에 따라 변화되는 펌프 토출량으로 이루어지는 펌프 토출량 조정 테이블을 구비함을 특징으로 하는 조향력 조정장치.
차속센서와, 서로 다른 레벨의 모드절환신호를 출력하는 차속모드 선택 스위치와, 스위치 조작에 따라 서로 다른 레벨의 펌프 토출량 세팅신호를 출력하는 펌프 토출량 조정 스위치를 구비하는 파워 스티어링 시스템의 조향력 조정방법에 있어서,

상기 모드절환신호레벨에 따라 차속조정모드를 절환하는 차속모드 절환과정과,

상기 펌프 토출량 세팅신호에 따라 미리 저장된 표준 펌프 토출량을 차속모드에 따라 조정하는 펌프 토출량 조정과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 조향력 조정방법.
제5항에 있어서, 상기 차속모드가 저속조정모드이면 상기 표준 펌프 토출량은 저속구간에서만 상기 펌프 토출량 세팅신호에 의해 상향 혹은 하향조정됨을 특징으로 하는 조향력 조정방법.
제5항에 있어서, 상기 차속모드가 고속조정모드이면 상기 표준 펌프 토출량은 고속구간에서만 상기 펌프 토출량 세팅신호에 의해 상향 혹은 하향조정됨을 특징으로 하는 조향력 조정방법.
제5항에 있어서, 상기 차속모드가 저/고속 조정모드이면 상기 표준 펌프 토출량은 차속 전 구간에서 상기 펌프 토출량 세팅신호에 의해 상향 혹은 하향조정됨을 특징으로 하는 조향력 조정방법.