KR20020051359A - 차량용 전동식 동력 조향 장치 - Google Patents

차량용 전동식 동력 조향 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에서 차량의 전동식 동력 조향 장치는 차량의 주행 속도를 감지하는 차속 센서와; 차량의 조향 각도를 감지하는 조향각 센서와; 차속 센서에 의해 감지된 고속의 주행속도와 조향각 센서에 의해 감지된 과도한 조향각 신호를 제공받은 후, 고속의 주행속도 및 과도한 조향각 신호에 해당되는 전류 제어 신호를 제공하는 과조향 방지부; 과조향 방지부로부터 전류 제어 신호를 제공받은 후, 핸들이 무거워지게 목표 전류를 보정하도록 과조향 방지 제어 신호를 제공하는 목표 전류 연산부와; 목표 전류 연산부로부터 제공되는 과조향 방지 제어 신호에 따른 과조향 방지 전류가 모터에 인가될 수 있도록 제어하는 전류 제어부를 구비함에 따라 조향력 상실에 따른 대형 사고의 원인을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

차량용 전동식 동력 조향 장치{ELECTRIC WAY POWER STEERING FOR CAR USE}
본 발명은 차량용 전동식 동력 조향 장치에 관한 것으로, 특히 고속 주행 중운전자의 과도한 조향 입력에 의한 차량의 조향력 상실을 방지할 수 있도록 하는 장치에 관한 것이다.
통상적으로, 차량의 운전석에는 조향 핸들이 설치되어 있고, 이 조향 핸들의 회동축에는 조향축이 연결되어 있으며, 이 조향축의 작동에 따라 차량의 전륜이 회동하면서 차량의 진행방향을 전환시키는 동력 조향 장치가 설치되어 있다.
이러한 동력 조향 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 토오크 센서(11), 차속 센서(13), 조향각 센서(15)를 구비하는 차량 정보 검출부(10)와, 차량 정보 검출부(10)로부터 제공되는 토오크 비틀림 량, 속도 펄스 신호, 조향각 신호를 바탕으로 조향감을 얻기 위한 목표 전류를 연산하고, 연산된 목표 전류를 전류 제어부(30)에 제공하며, 또한 전류 검출부(40)로부터 제공되는 실 전류를 제공받은 후, 목표 전류와 실 전류의 차를 적용하여 모터(S1) 전류를 보정하도록 전류 제어부(30)에 보정 제어 신호를 제공하는 목표 전류 연산부(20)와, 상술한 목표 전류 연산부(20)로부터 제공되는 목표 전류를 동력 조향 장치를 구동하는 모터(S1)에 인가하며, 또한 목표 전류 연산부(20)로부터 제공되는 보정 제어 신호에 따라 항시 목표 전류가 모터(S1)에 인가될 수 있도록 제어하는 전류 제어부(30)와, 모터(S1)내 실 전류를 검출하여 목표 전류 연산부(20)에 제공하는 전류 검출부(40)로 구성되어 있다.
상술한 바와 같이 구성된 기존 동력 조향 장치는 차량이 고속 주행 중 운전자의 부주의한 실수로 인하여 과도한 조향 입력이 발생될 경우에, 조향력을 상실하게 되어 대형 사고의 원인이 되었다. 따라서, 동력 조향 장치를 구동하는 모터의구동 전류를 제어, 즉 조향 보조력을 감소시켜 핸들이 무거워지도록 함에 따라 운전자의 과도한 조향 입력에 의한 조향력 상실을 방지할 수 있는 진보된 전동식 동력 조향 장치를 구현할 필요성이 있었다.
따라서, 본 발명은 상술한 필요에 의하여 안출된 것으로서, 그 목적은 고속 주행 중 운전자의 과도한 조향 입력에 의해 발생되는 차량의 조향력 상실을 방지할 수 있도록 하는 차량용 전동식 동력 조향 장치를 제공함에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에서 차량용 전동식 동력 조향 장치는 차량의 주행 속도를 감지하는 차속 센서와; 차량의 조향 각도를 감지하는 조향각 센서와; 차속 센서에 의해 감지된 고속의 주행속도와 조향각 센서에 의해 감지된 과도한 조향각 신호를 제공받은 후, 고속의 주행속도 및 과도한 조향각 신호에 해당되는 전류 제어 신호를 제공하는 과조향 방지부; 과조향 방지부로부터 전류 제어 신호를 제공받은 후, 핸들이 무거워지게 목표 전류를 보정하도록 과조향 방지 제어 신호를 제공하는 목표 전류 연산부와; 목표 전류 연산부로부터 제공되는 과조향 방지 제어 신호에 따른 과조향 방지 전류가 모터에 인가될 수 있도록 제어하는 전류 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 기존 차량용 전동식 동력 조향 장치에 대하여 도시한 도면이고,
도 2는 본 발명에 따른 차량용 전동식 동력 조향 장치에 대하여 도시한 도면이며,
도 3은 본 발명에 따른 차량용 전동식 동력 조향 장치에 대한 상세 흐름도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 차량 정보 검출부 11 : 토오크 센서
13 : 차속 센서 15 : 조향각 센서
20 : 목표 전류 연산부 30 : 전류 제어부
40 : 전류 검출부 50 : 과조향 방지부
51 : 과조향 판단부 53 : 과전류 제어부
S1 : 모터
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 차량용 전동식 동력 조향 장치에 대한 블록 구성도로서, 차량 정보 검출부(10), 목표 전류 연산부(20), 전류 제어부(30), 전류 검출부(40), 과조향 방지부(50)를 포함한다.
차량 정보 검출부(10)는 토오크 센서(11), 차속 센서(13), 조향각 센서(15)를 구비하고 있으며, 토오크 센서(11)는 운행되는 자동차 내 토오크 비틀림 량을 감지하여 그에 해당되는 비틀림 량을 목표 전류 연산부(20)에 제공한다.
차속 센서(13)는 운행되는 자동차의 주행 속도를 감지하여 그에 해당되는 속도 펄스 신호를 목표 전류 연산부(20) 및 과조향 방지부(50)에 제공한다.
조향각 센서(15)는 운행되는 자동차의 조향 각도를 감지하여 그에 해당되는 조향각 신호를 목표 전류 연산부(20) 및 과조향 방지부(50)에 제공한다.
목표 전류 연산부(20)는 차량 정보 검출부(10)로부터 제공되는 토오크 비틀림 량, 속도 펄스 신호, 조향각 신호를 바탕으로 조향감을 얻기 위한 목표 전류를 연산하고, 연산된 목표 전류를 전류 제어부(30)에 제공한다. 이후, 목표 전류 연산부(20)는 전류 검출부(40)로부터 제공되는 실 전류를 제공받은 후, 목표 전류와 실 전류의 차를 적용하여 모터(S1) 전류를 보정하도록 하는 보정 제어 신호를 전류 제어부(30)에 제공한다. 또한, 목표 전류 연산부(20)는 과조향 방지부(50)로부터 고속의 상태에서 과도한 조향 입력에 따른 전류 제어 신호를 제공받은 후, 핸들이 무거워지게 하는 목표 전류를 보정하도록 과조향 방지 제어 신호를 전류 제어부(30)에 제공한다.
전류 제어부(30)는 목표 전류 연산부(20)로부터 제공되는 목표 전류를 동력 조향 장치를 구동하는 모터(S1)에 인가한다. 또한, 목표 전류 연산부(20)로부터 제공되는 보정 제어 신호에 따라 항시 목표 전류가 모터(S1)에 인가될 수 있도록 제어하고, 또한 목표 전류 연산부(20)로부터 제공되는 과조향 방지 제어 신호에 따른 과조향 방지 전류가 모터(S1)에 인가될 수 있도록 제어한다.
전류 검출부(40)는 모터(S1)내 실 전류를 검출하여 목표 전류 연산부(20)에 제공한다.
과조향 방지부(50)는 과조향 판단부(51) 및 과전류 제어부(53)를 구비하며, 과조향 판단부(51)는 차속에 따른 최대의 조향값을 세팅하여 저장하고 있다가 차량 정보 검출부(10)내 차속 센서(13)로부터 제공되는 속도 펄스 신호 및 조향각 센서(15)로부터 제공되는 조향각 신호를 저장되어 있는 차속에 따른 최대 조향값을 비교하여 차속에 따른 최대 조향값 이상이면, 위험 신호를 과전류 제어부(53)에 제공한다.
과전류 제어부(53)는 과조향 판단부(51)로부터 제공되는 위험 신호에 따라 과도한 조향 입력에 해당되는 전류 제어 신호를 목표 전류 연산부(20)에 제공한다.
도 3의 흐름도를 바탕으로, 상술한 구성을 갖는 본 발명에 따른 차량용 전동식 동력 조향 장치에 대하여 상세하게 설명한다.
먼저, 목표 전류 연산부(20)는 토오크 센서(11)로부터 제공되는 토오크 비틀림 량, 차속 센서(13)로부터 제공되는 속도 펄스 신호, 조향각 센서(15)로부터 제공되는 조향각 신호를 바탕으로 조향감을 얻기 위한 목표 전류를 연산하고, 연산된 목표 전류를 전류 제어부(30)에 제공한다(단계 301).
전류 제어부(30)는 목표 전류 연산부(20)로부터 제공되는 목표 전류를모터(S1)에 인가한다(단계 302). 여기서, 동력 조향 장치는 모터(S1)에 의해 구동된다.
이때, 전류 검출부(40)는 모터(S1)내 실 전류를 검출하여 목표 전류 연산부(20)에 제공한다(단계 303).
목표 전류 연산부(20)는 전류 검출부(40)로부터 제공되는 실 전류를 제공받은 후, 목표 전류와 실 전류의 차를 적용하여 모터(S1) 전류를 보정하도록 하는 보정 제어 신호를 전류 제어부(30)에 제공한다(단계 304). 그러면, 전류 제어부(30)는 목표 전류 연산부(20)로부터 제공되는 보정 제어 신호에 따라 항시 목표 전류가 모터(S1)에 인가될 수 있도록 제어한다(단계 305).
한편, 차량이 고속 주행 중 운전자의 부주의한 실수로 인하여 과도한 조향 입력이 발생될 경우에, 과조향 방지부(50)내 과조향 판단부(51)는 차속에 따른 최대의 조향값을 세팅하여 저장하고 있다가 차속 센서(13)로부터 속도 펄스 신호와 조향각 센서(15)로부터 조향각 신호를 제공받은 후, 저장되어 있는 차속에 따른 최대 조향값과 비교하여 차속에 따른 최대 조향값 이상이면, 위험 신호를 과전류 제어부(53)에 제공한다(단계 306).
과전류 제어부(53)는 과조향 판단부(51)로부터 제공되는 위험 신호에 따라 과도한 조향 입력에 해당되는 전류 제어 신호를 목표 전류 연산부(20)에 제공한다(단계 307).
목표 전류 연산부(20)는 과전류 제어부(53)로부터 고속의 상태에서 과도한 조향 입력에 따른 전류 제어 신호를 제공받은 후, 핸들이 무거워지게 하는 목표 전류를 보정하도록 과조향 방지 제어 신호를 전류 제어부(30)에 제공한다(단계 308).
전류 제어부(30)는 목표 전류 연산부(20)로부터 제공되는 과조향 방지 제어 신호에 따른 과조향 방지 전류가 모터(S1)에 인가될 수 있도록 제어한다(단계 309).
따라서, 차량이 고속 주행 중 운전자의 부주의한 실수로 인하여 과도한 조향 입력이 발생될 경우에, 동력 조향 장치를 구동하는 모터의 구동 전류를 급격하게 제어하여 핸들이 무거워지도록 함에 따라 운전자의 과도한 조향 입력에 의한 조향력 상실을 방지할 수 있는 것이다.
그러므로, 본 발명은 차량이 고속 주행 중 운전자의 부주의한 실수로 인하여 과도한 조향 입력이 발생될 경우에, 동력 조향 장치를 구동하는 모터의 구동 전류를 급격하게 제어하여 핸들이 무거워지도록 함으로써, 조향력 상실에 따른 대형 사고의 원인을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 차량용 동력 조향 장치에 있어서,
    상기 차량의 주행 속도를 감지하는 차속 센서와;
    상기 차량의 조향 각도를 감지하는 조향각 센서와;
    상기 차속 센서에 의해 감지된 고속의 주행속도와 상기 조향각 센서에 의해 감지된 과도한 조향각 신호를 제공받은 후, 상기 고속의 주행속도 및 과도한 조향각 신호에 해당되는 전류 제어 신호를 제공하는 과조향 방지부;
    상기 과조향 방지부로부터 전류 제어 신호를 제공받은 후, 핸들이 무거워지게 목표 전류를 보정하도록 과조향 방지 제어 신호를 제공하는 목표 전류 연산부와;
    상기 목표 전류 연산부로부터 제공되는 과조향 방지 제어 신호에 따른 과조향 방지 전류가 모터에 인가될 수 있도록 제어하는 전류 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 전동식 동력 조향 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 과조향 방지부는,
    상기 차량 속도에 따른 최대의 조향값을 세팅하여 저장하고 있다가 상기 차속 센서로부터 주행속도와 조향각 센서로부터 조향각 신호를 제공받아 상기 저장되어 있는 차속에 따른 최대 조향값과 비교하여 차속에 따른 최대 조향값 이상이면, 위험 신호를 제공하는 과조향 판단부와;
    상기 과조향 판단부로부터 제공되는 위험 신호에 따라 과도한 조향 입력에 해당되는 전류 제어 신호를 제공하는 과전류 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 전동식 동력 조향 장치.
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