KR20050094926A - 차량용 능동조향장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 능동조향장치에 관한 것으로, 토오크 센서와, 차속 센서와, 조향각 센서와, 목표전류 연산부와, 모터와, 전류 검출부와, 전류 제어부로 구성된 차량용 능동조향장치에 있어서, 운전자의 조향입력에 따라 상기 조향각 센서에서 검출된 정보로부터 차량의 주행조건을 연산하고, 이 연산된 주행조건과 상기 차속 센서에서 검출된 차속 정보를 비교하여 최적의 조향 보조력을 얻기 위해 필요한 모터의 제어전류를 연산하는 조타력 보조 제어부와, 상기 목표전류 연산부에서 설정된 목표전류와 상기 조타력 보조 제어부에서 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 이루어지는 것을 특징으로 하며, 차량 주행중 운전자의 조향입력시 차량의 주행조건과 차속을 비교하여 현 주행조건에서 최적의 조향 보조력을 구현하도록 모터의 전류를 제어하여 조향 보조력을 가감해 줌으로써 차량의 안정적인 거동을 확보하고 조정 안정성을 증대시킬 수 있게 되는 효과가 있다.

Description

차량용 능동조향장치{ACTIVE STEERING APPARATUS FOR CAR}

본 발명은 차량용 능동조향장치에 관한 것으로, 특히 조향입력 및 차속과 같은 차량의 주행조건에 따라 모터의 전류를 제어하여 조향 보조력을 가감함으로써 차량의 안정적인 거동을 확보하고 조정 안정성을 증대시킬 수 있도록 한 차량용 능동조향장치에 관한 것이다.

종래의 차량용 능동조향장치는 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 차량용 능동조향장치에 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 차량용 능동조향장치는 차량 주행중 운전자의 조향입력으로부터 급조타와 같은 위급상황, 즉 차량의 주행조건을 판단하고, 이러한 주행조건에 따라 조향 보조력을 가감하는 기능이 구현되어 있지 않아 차량의 안정적인 거동을 확보하기가 어렵고 안전운전에 많은 위험을 초래하게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 차량 주행중 운전자의 조향입력으로부터 급조타와 같은 위급상황을 판단하여 차량의 주행조건을 연산하고, 이 연산된 주행조건과 차속을 비교하며, 이 비교 결과에 따라 모터의 전류를 제어하여 조향 보조력을 가감함으로써 차량의 안정적인 거동을 확보하고 조정 안정성을 증대시킬 수 있도록 한 차량용 능동조향장치를 제공하는 데에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량용 능동조향장치는, 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 모터에 인가되는 전류를 제어하는 전류 제어부로 구성된 차량용 능동조향장치에 있어서, 운전자의 조향입력에 따라 상기 조향각 센서에서 검출된 정보로부터 차량의 주행조건을 연산하고, 이 연산된 주행조건과 상기 차속 센서에서 검출된 차속 정보를 비교하여 최적의 조향 보조력을 얻기 위해 필요한 모터의 제어전류를 연산하는 조타력 보조 제어부와, 상기 목표전류 연산부에서 설정된 목표전류와 상기 조타력 보조 제어부에서 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 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 차량용 능동조향장치의 구성 및 동작을 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 의한 차량용 능동조향장치의 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 목표 거동을 추정하기 위한 간단한 차량 모델이 들어 있고, 운전자의 조향입력에 따라 상기 조향각 센서(3)에서 검출된 정보를 HPF(High Pass Filter)에 의해 필터링시킨 후, 이 HPF를 통과한 조향각 정보와 차량 모델을 연산하여 급조타와 같은 위급상황을 판단함으로써 차량의 주행조건을 추정하는 주행조건 연산부(8)와 상기 주행조건 연산부(8)에서 연산된 차량의 주행조건과 상기 차속 센서(2)에서 검출된 차속 정보를 비교하여 현 주행조건에서 최적의 조향 보조력을 얻기 위해 필요한 모터의 제어전류를 연산하는 제어전류 연산부(9)로 구성된 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 차량용 능동조향장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 차량용 능동조향장치에 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)는 차량의 목표 거동을 추정하기 위한 간단한 차량 모델이 들어 있다.

우선, 주행조건 연산부(8)는 운전자의 조향입력에 따라 상기 조향각 센서(3)에서 검출된 정보를 HPF에 의해 필터링시킨 후, 이 HPF를 통과한 조향각 정보와 상기 차량 모델을 연산하여 급조타와 같은 위급상황을 판단한다. 즉, 운전자의 조향입력으로부터 차량의 주행조건을 추정한다.

이어, 상기 조타력 보조 제어부(10)내 제어전류 연산부(9)는 상기 주행조건 연산부(8)에서 연산된 주행조건과 상기 차속 센서(2)에서 검출된 차속 정보를 비교하여 현 주행조건에서 최적의 조향 보조력을 얻기 위해 필요한 모터의 제어전류를 연산하여 제1 감산기(A1)로 출력한다.

이에 따라, 상기 제1 감산기(A1)는 상기 목표전류 연산부(4)에서 설정된 목표전류와 상기 조타력 보조 제어부(10)내 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(5)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, 차량의 주행조건에 따라 상기 모터(7)의 조향 보조력이 증가 또는 감소하게 된다.

상기와 같이 본 발명은 종래의 차량용 능동조향장치에 있어서, 주행조건 연산부 및 제어전류 연산부로 이루어진 조타력 보조 제어부를 추가 구성함으로써 차량 주행중 운전자의 조향입력으로부터 급조타와 같은 위급상황을 판단하고, 이러한 차량의 주행조건에 따라 조향 보조력을 가감하여 줌으로써 운전자의 조정 안정성을 증대시킬 수 있게 된다.

상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 차량 주행중 운전자의 조향입력시 차량의 주행조건과 차속을 비교하여 현 주행조건에서 최적의 조향 보조력을 구현하도록 모터의 전류를 제어하여 조향 보조력을 가감해 줌으로써 차량의 안정적인 거동을 확보하고 조정 안정성을 증대시킬 수 있게 되는 효과가 있다.

도 1은 종래의 차량용 능동조향장치의 블록 구성도,

도 2는 본 발명에 의한 차량용 능동조향장치의 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

Claims (2)

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 모터에 인가되는 전류를 제어하는 전류 제어부로 구성된 차량용 능동조향장치에 있어서,

   운전자의 조향입력에 따라 상기 조향각 센서에서 검출된 정보로부터 차량의 주행조건을 연산하고, 이 연산된 주행조건과 상기 차속 센서에서 검출된 차속 정보를 비교하여 최적의 조향 보조력을 얻기 위해 필요한 모터의 제어전류를 연산하는 조타력 보조 제어부와,

   상기 목표전류 연산부에서 설정된 목표전류와 상기 조타력 보조 제어부에서 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 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 능동조향장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 조타력 보조 제어부가,

   차량의 목표 거동을 추정하기 위한 간단한 차량 모델이 들어 있고, 운전자의 조향입력에 따라 상기 조향각 센서에서 검출된 정보를 HPF에 의해 필터링시킨 후, 이 HPF를 통과한 조향각 정보와 차량 모델을 연산하여 급조타와 같은 위급상황을 판단함으로써 차량의 주행조건을 추정하는 주행조건 연산부와,

   상기 주행조건 연산부에서 연산된 차량의 주행조건과 상기 차속 센서에서 검출된 차속 정보를 비교하여 현 주행조건에서 최적의 조향 보조력을 얻기 위해 필요한 모터의 제어전류를 연산하는 제어전류 연산부로 구성되는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 차량용 능동조향장치.