KR20040063203A - 전동식 파워스티어링 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전동식 파워스티어링 장치에 관한 것으로, 토오크 센서와, 차속 센서와, 조향각 센서와, 상기 토오크 센서, 차속 센서, 조향각 센서에서 각각 검출된 정보로부터 목표전류를 설정하는 목표전류 연산부와, 조향 보조력을 발생시키는 모터와, 상기 모터에 흐르는 실제전류를 검출하는 전류 검출부와, 상기 목표전류 연산부에서 설정된 목표전류와 상기 전류 검출부에서 검출된 실제전류의 차에 따라 상기 모터에 인가되는 전류를 제어하는 전류 제어부로 구성된 전동식 파워스티어링 장치에 있어서, 상기 조향각 센서에서 검출된 조타각도 정보로부터 주행중인 도로의 굴곡도를 판단하여 주행조건을 연산하는 주행조건 연산부와 상기 차속 센서에서 검출된 차량의 속도 정보와 상기 주행조건 연산부에서 연산된 주행조건 정보로부터 차량의 주행조건에서 최적의 조향 보조력을 얻기 위해 필요한 모터의 제어전류를 연산하는 제어전류 연산부로 이루어지는 조타력 보조 제어부와, 상기 목표전류 연산부에서 설정된 목표전류와 상기 조타력 보조 제어부내 제어전류 연산부에서 연산된 제어전류의 차를 구하는 제1 감산기와, 상기 제1 감산기에서 구해진 차와 상기 전류 검출부에서 검출된 실제전류의 차를 구하여 상기 전류 제어부로 출력하는 제2 감산기를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

전동식 파워스티어링 장치{ELECTRIC MOTOR TYPE POWER STEERING APPARATUS}

본 발명은 전동식 파워스티어링 장치에 관한 것으로, 특히 주행중인 도로의 굴곡도 및 차량의 속도와 같은 차량의 주행조건에 따라 모터의 전류를 제어하여 조향 보조력을 가감함으로써 차량의 안정적인 거동을 확보하고 조정 안정성을 증대시킬 수 있도록 한 전동식 파워스티어링 장치에 관한 것이다.

종래의 전동식 파워스티어링 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 핸들 토오크를 검출하는 토오크 센서(1)와, 차량의 속도를 검출하는 차속 센서(2)와, 핸들의 조타각도를 검출하는 조향각 센서(3)와, 상기 토오크 센서(1), 차속 센서(2), 조향각 센서(3)에서 각각 검출된 정보로부터 목표전류를 설정하는 목표전류 연산부(4)와, 조향 보조력을 발생시키는 모터(7)와, 상기 모터(7)에 흐르는 실제전류를 검출하는 전류 검출부(6)와, 상기 목표전류 연산부(4)에서 설정된 목표전류와 상기 전류 검출부(6)에서 검출된 실제전류의 차를 구하는 감산기(A)와, 상기 감산기(A)에서 구해진 목표전류와 실제전류의 차에 따라 상기 모터(7)에 인가되는 전류를 제어하는 전류 제어부(5)로 구성된다.

상기와 같이 구성된 종래 전동식 파워스티어링 장치에 있어서, 상기 토오크 센서(1), 차속 센서(2), 조향각 센서(3)에서 검출된 토오크, 차속, 조타각도의 각 검출정보로부터 상기 목표전류 연산부(4)에서 조절한 조향감을 얻기 위한 목표전류를 연산하고, 이 연산된 목표전류를 모터(7)에 인가하여 모터(7)를 구동한다.

이후, 상기 전류 제어부(5)는 상기 목표전류 연산부(4)에서 연산된 목표전류와 상기 전류 검출부(6)에서 검출한 모터(7)의 실제전류의 차를 적용하여 모터(7)의 전류를 보정하도록 제어한다.

한편, 상기와 같이 동작하는 종래 전동식 파워스티어링 장치에는 주행중인 도로의 굴곡도 및 차량의 속도와 같은 차량의 주행조건에 따라 조향 보조력을 가감하는 기능이 구현되어 있지 않아 굴곡이 심한 도로에서는 조향 입력의 크기와 빈도가 설정값 이상이므로 핸들이 무거운 상태에서 운전 조작을 하게 되어 안전운전에많은 위험을 초래하게 되는 문제점이 있었다.

그리고, 직선 도로에서는 조향 입력의 크기와 빈도가 설정값 이하이므로 주행 안정성을 최대한 증대시킬 필요가 있게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 주행중인 도로의 굴곡도 및 차량의 속도와 같은 차량의 주행조건에 따라 모터의 전류를 제어하여 조향 보조력을 가감하는 기능을 구현함으로써 차량의 안정적인 거동을 확보하고 조정 안정성을 증대시킬 수 있도록 한 전동식 파워스티어링 장치를 제공하는 데에 있다.

도 1은 종래의 전동식 파워스티어링 장치의 블록 구성도,

도 2는 본 발명에 의한 전동식 파워스티어링 장치의 블록 구성도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 토오크 센서 2 : 차속 센서

3 : 조향각 센서 4 : 목표전류 연산부

5 : 전류 제어부 6 : 전류 검출부

7 : 모터 8 : 주행조건 연산부

9 : 제어전류 연산부 10 : 조타력 보조 제어부

A1,A2 : 제1,제2 감산기

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전동식 파워스티어링 장치는, 토오크 센서와, 차속 센서와, 조향각 센서와, 상기 토오크 센서, 차속 센서, 조향각 센서에서 각각 검출된 정보로부터 목표전류를 설정하는 목표전류 연산부와, 조향 보조력을 발생시키는 모터와, 상기 모터에 흐르는 실제전류를 검출하는 전류 검출부와, 상기 목표전류 연산부에서 설정된 목표전류와 상기 전류 검출부에서 검출된 실제전류의 차에 따라 상기 모터에 인가되는 전류를 제어하는 전류 제어부로 구성된 전동식 파워스티어링 장치에 있어서, 차량의 주행조건을 판단하기 위한 간단한 차량 모델이 들어 있고, 상기 조향각 센서에서 검출된 조타각도 정보로부터 차량 모델을 연산하여 차량의 주행조건을 추정하기 위한 도로의 굴곡도를 결정하는 주행조건 연산부와 상기 차속 센서에서 검출된 차량의 속도 정보와 상기 주행조건연산부에서 결정된 도로의 굴곡도에 따른 주행조건 정보를 비교하여 현재 차량의 주행조건에서 최적의 조향 보조력을 얻기 위해 필요한 모터의 제어전류를 연산하는 제어전류 연산부로 이루어지는 조타력 보조 제어부와, 상기 목표전류 연산부에서 설정된 목표전류와 상기 조타력 보조 제어부내 제어전류 연산부에서 연산된 제어전류의 차를 구하는 제1 감산기와, 상기 제1 감산기에서 구해진 차와 상기 전류 검출부에서 검출된 실제전류의 차를 구하여 상기 전류 제어부로 출력하는 제2 감산기를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 전동식 파워스티어링 장치의 구성 및 동작을 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 의한 전동식 파워스티어링 장치의 블록 구성도로서, 핸들 토오크를 검출하는 토오크 센서(1)와, 차량의 속도를 검출하는 차속 센서(2)와, 핸들의 조타각도를 검출하는 조향각 센서(3)와, 상기 토오크 센서(1), 차속 센서(2), 조향각 센서(3)에서 각각 검출된 정보로부터 목표전류를 설정하는 목표전류 연산부(4)와, 조향 보조력을 발생시키는 모터(7)와, 상기 모터(7)에 흐르는 실제전류를 검출하는 전류 검출부(6)와, 차량의 주행조건을 판단하기 위한 간단한 차량 모델이 들어 있고, 상기 조향각 센서(3)에서 검출된 조타각도 정보로부터 차량 모델을 연산하여 차량의 주행조건을 추정하기 위한 도로의 굴곡도를 결정하는 주행조건 연산부(8)와 상기 차속 센서(2)에서 검출된 차량의 속도 정보와 상기 주행조건 연산부(8)에서 연산된 주행조건 정보를 비교하여 현재 차량의 주행조건에서 최적의 조향 보조력을 얻기 위해 필요한 모터의 제어전류를 연산하는 제어전류 연산부(9)로 이루어지는 조타력 보조 제어부(10)와, 상기 목표전류 연산부(4)에서 설정된 목표전류와 상기 조타력 보조 제어부(10)내 제어전류 연산부(9)에서 연산된 제어전류의 차를 구하는 제1 감산기(A1)와, 상기 제1 감산기(A1)에서 구해진 차와 상기 전류 검출부(6)에서 검출된 실제전류의 차를 구하는 제2 감산기(A2)와, 상기 제2 감산기(A2)에서 구해진 차에 따라 상기 모터(7)에 인가되는 전류를 제어하는 전류 제어부(5)로 구성된다.

여기서, 종래와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 설명하였다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 전동식 파워스티어링 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 전동식 파워스티어링 장치에 있어서, 상기 토오크 센서(1), 차속 센서(2), 조향각 센서(3)에서 검출된 토오크, 차속, 조타각도의 각 검출정보로부터 상기 목표전류 연산부(4)에서 조절한 조향감을 얻기 위한 목표전류를 연산한다.

한편, 상기 조타력 보조 제어부(10)내 주행조건 연산부(8)에서는 차량의 주행조건을 판단하기 위한 간단한 차량 모델이 들어 있어 상기 조향각 센서(3)에서 검출된 조타각도 정보로부터 차량 모델을 연산하여 차량의 주행조건을 추정하기 위한 도로의 굴곡도를 결정한다.

이어, 조타력 보조 제어부(10)내 제어전류 연산부(9)에서는 상기 차속 센서(2)에서 검출된 차량의 속도 정보와 상기 주행조건 연산부(8)에서 결정된 굴곡도에 따른 주행조건 정보를 비교하여 현재 차량의 주행조건에서 최적의 조향 보조력을 얻기 위해 필요한 모터의 제어전류를 연산하고, 이 연산된 제어전류를 제1 감산기(A1)로 출력한다.

이에 따라, 상기 제1 감산기(A1)는 상기 목표전류 연산부(4)에서 설정된 목표전류와 상기 제어전류 연산부(9)에서 연산된 제어전류의 차를 구하고, 이어 제2 감산기(A2)는 상기 제1 감산기(A1)에서 구해진 차와 상기 전류 검출부(6)에서 검출된 실제전류의 차를 구하여 전류 제어부(5)로 출력한다.

그러면, 전류 제어부(7)에서는 상기 제어전류만큼 보정된 목표전류를 기준으로 모터(7)에 인가하여 모터(7)를 구동한다. 즉, 상기 제어전류만큼 상기 목표 전류 연산부(4)에서 결정된 목표전류를 보정하여 보정된 목표전류를 기준으로 상기 전류 제어부(5)에서 모터(7)를 제어하는 것이다.

따라서, 상기 모터(7)의 조향 보조력이 증가 또는 감소하게 된다.

상기와 같이 본 발명은 종래의 전동식 파워스티어링 장치에 있어서 주행조건 판단부(8) 및 제어전류 연산부(9)로 이루어진 조타력 보조 제어부(10)를 추가 구성함으로써 주행중인 도로의 굴곡도 및 차량의 속도에 따른 주행조건에 따라 조향 보조력을 가감하여 운전자의 조향을 안전하게 보조할 수 있게 된다.

상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 주행중인 도로의 굴곡도 및 차량의 속도와 같은 차량의 주행조건에 따라 모터의 전류를 제어하여 조향 보조력을 가감하는 기능을 구현함으로써 차량의 안정적인 거동을 확보하고 조정 안정성을 증대시킬 수 있게 되는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 토오크 센서와, 차속 센서와, 조향각 센서와, 상기 토오크 센서, 차속 센서, 조향각 센서에서 각각 검출된 정보로부터 목표전류를 설정하는 목표전류 연산부와, 조향 보조력을 발생시키는 모터와, 상기 모터에 흐르는 실제전류를 검출하는 전류 검출부와, 상기 목표전류 연산부에서 설정된 목표전류와 상기 전류 검출부에서 검출된 실제전류의 차에 따라 상기 모터에 인가되는 전류를 제어하는 전류 제어부로 구성된 전동식 파워스티어링 장치에 있어서,

   차량의 주행조건을 판단하기 위한 간단한 차량 모델이 들어 있고, 상기 조향각 센서에서 검출된 조타각도 정보로부터 차량 모델을 연산하여 차량의 주행조건을 추정하기 위한 도로의 굴곡도를 결정하는 주행조건 연산부와 상기 차속 센서에서 검출된 차량의 속도 정보와 상기 주행조건 연산부에서 결정된 도로의 굴곡도에 따른 주행조건 정보를 비교하여 현재 차량의 주행조건에서 최적의 조향 보조력을 얻기 위해 필요한 모터의 제어전류를 연산하는 제어전류 연산부로 이루어지는 조타력 보조 제어부와,

   상기 목표전류 연산부에서 설정된 목표전류와 상기 조타력 보조 제어부내 제어전류 연산부에서 연산된 제어전류의 차를 구하는 제1 감산기와,

   상기 제1 감산기에서 구해진 차와 상기 전류 검출부에서 검출된 실제전류의 차를 구하여 상기 전류 제어부로 출력하는 제2 감산기를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전동식 파워스티어링 장치.