KR20060045219A - 전동식 파워 스티어링 시스템에서의 모터 전류 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 EPS 시스템에서의 모터 전류 제어방법에 관한 것으로, 차량의 상태 정보를 입력하기 위한 센서부와, 이 센서부에서 입력된 각종 상태 정보에 따라 모터 구동신호를 출력하는 ECU와, 이 ECU에서 출력되는 모터 구동신호에 따라 모터의 구동을 제어하는 구동 회로부와, 이 구동 회로부의 제어에 따라 조향 보조력을 발생시키는 모터로 구성되어, 각종 센서에서 검출된 센서 정보에 따른 어시스트 전류를 모터에 인가하여 운전자의 조향 조작력을 어시스트해 주는 EPS 시스템에 있어서, 차량 시동시 운전자가 핸들에 토크를 가하고 있을 경우, 상기 ECU가 일정시간 운전자의 핸들 토크 신호를 무시하여 모터 구동을 하지 않으므로써 조향 보조력이 발생되지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하며, 차량 시동시 운전자가 핸들에 토크를 가하고 있을 경우, 운전자의 핸들 토크 신호에 상관없이 입력 토크 신호에 대한 제한값을 램프 형태로 증가시키거나 입력 토크 신호의 크기에 상관없이 일정시간 동안 입력 토크 신호를 중점 토크 신호로 인식하여 모터 전류 출력이 갑작스럽게 이루어지지 않도록 제어함으로써 핸들 토크가 과도하게 발생하는 경우에도 핸들의 이상 떨림이나 충격이 발생하는 것을 방지할 수 있게 되는 효과가 있다.

EPS, ECU, 조향 보조력, 토크 신호

Description

전동식 파워 스티어링 시스템에서의 모터 전류 제어방법{CONTROL METHODE OF MOTOR CURRENT IN EPS SYSTEM}

도 1은 일반적인 EPS 시스템의 간략한 블록 구성도.

도 2는 종래 모터 전류 제한값을 제어하는 경우의 그래프를 보인 도면.

도 3은 본 발명에 따른 토크 신호 제한값을 제어하는 경우의 그래프를 보인 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 토크 센서 2 : 차속 센서

3 : 조향각 센서 4 : ECU

5 : 구동 회로부 6 : 모터

본 발명은 전동식 파워 스티어링(Electric Power Steering ; 이하, 'EPS'라 칭함) 시스템에서의 모터 전류 제어방법에 관한 것으로, 특히 차량 시동시 운전자가 핸들에 토크를 가하고 있을 경우, 일정시간 운전자의 핸들 토크 신호를 무시하여 모터 구동을 하지 않아 조향 보조력이 발생되지 않도록 함으로써 핸들의 이상 떨림이나 충격이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 한 EPS 시스템에서의 모터 전류 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 차량에는 각종 입력 센서에서 검출되는 전기적 신호를 입력받아 출력측의 각종 액츄에이터를 구동하기 위한 디지털 제어신호를 출력하는 차량용 전자 제어 장치(Electronic Control Unit ; 이하, 'ECU'라 칭함)가 구비되어 있다.

상기와 같은 ECU를 이용하여 차량의 속도에 따라 운전자 핸들의 조작력을 줄여주어 가볍고 신속한 조향 조작이 가능하도록 한 조향 시스템에는 유압이 아닌 순수한 모터의 구동에 의해 어시스트량을 조절하는 EPS 시스템이 있으며, 이 EPS 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 운전자 핸들의 토크를 검출하는 토크 센서(1)와, 차량의 속도를 검출하는 차속 센서(2)와, 핸들의 조타각도를 검출하는 조향각 센서(3)와, 상기 센서(1,2,3)에서 검출되는 각종 입력신호에 따라 운전자 핸들의 조작력을 줄여주기 위한 모터 구동신호를 출력하는 ECU(4)와, 상기 ECU(4)에서 출력되는 모터 구동신호에 따라 모터의 구동을 제어하는 구동 회로부(5)와, 상기 구동 회로부(5)의 제어에 따라 조향 보조력을 발생시키는 모터(6)로 구성된다.

상기와 같이 구성된 EPS 시스템은 ECU(4)에서 토크 센서(1)를 통해 입력되는 핸들의 토크와 나머지 차속, 조향각의 차량 상태 정보로부터 모터 구동신호를 출력하여 해당 어시스트 전류에 따라 모터(6)를 구동시켜 조향 조작을 도와주는 시스템으로서, 운전자가 핸들에 토크를 크게 가하면 어시스트 전류도 증가하게 된다.

한편, 상기와 같은 EPS 시스템에 있어서, 차량 시동시 운전자가 핸들에 토크를 가할 경우 갑작스런 모터 구동에 의한 조향 보조력(Steering assist power)이 발생한다.

이에 따라, 종래에는 도 2의 (e)에 도시된 바와 같이 출력 모터 전류량, 즉 모터 전류 제한값을 램프(Ramp) 형태로 증가시킴으로써 직접적으로 운전자 핸들 토크 신호에 반응하여 조향 보조력이 발생되지 않도록 하거나, 일정시간(1.1s) 동안 모터 전류를 흘리지 않으므로써 핸들 토크 신호가 있더라도 조향 보조력이 발생되지 않도록 하였다.

그러나, 상기와 같은 방법은 직접적으로 운전자 핸들 토크 신호에 반응하여 모터 전류 제한값을 제어함에 따라 핸들 토크가 과도하게 발생하는 경우 여전히 핸들의 이상 떨림이나 충격이 발생하게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 차량 시동시 운전자가 핸들에 토크를 가하고 있을 경우, 일정시간 운전자의 핸들 토크 신호를 무시하여 모터 구동을 하지 않으므로써 조향 보조력이 발생되지 않도록 하고, 이에 따라 핸들 토크가 과도하게 발생하는 경우에도 핸들의 이상 떨림이나 충격이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 한 EPS 시스템에서의 모터 전류 제어방법을 제공하는 데에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 EPS 시스템에서의 모터 전류 제어방법은, 차량의 상태 정보를 입력하기 위한 센서부와, 이 센서부에서 입력된 각종 상태 정보에 따라 모터 구동신호를 출력하는 ECU와, 이 ECU에서 출력되는 모 터 구동신호에 따라 모터의 구동을 제어하는 구동 회로부와, 이 구동 회로부의 제어에 따라 조향 보조력을 발생시키는 모터로 구성되어, 각종 센서에서 검출된 센서 정보에 따른 어시스트 전류를 모터에 인가하여 운전자의 조향 조작력을 어시스트해 주는 EPS 시스템에 있어서, 차량 시동시 운전자가 핸들에 토크를 가하고 있을 경우, 상기 ECU가 일정시간 운전자의 핸들 토크 신호를 무시하여 모터 구동을 하지 않으므로써 조향 보조력이 발생되지 않도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 EPS 시스템에서의 모터 전류 제어방법을 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 모터 전류 제어방법은 도 1에 도시된 EPS 시스템내 ECU(4)의 제어에 따라 이루어진다.

일반적으로 EPS 시스템은 종래와 같이, ECU(4)에서 토크 센서(1), 차속 센서(2), 조향각 센서(3)로부터 각각 검출된 토크, 차량 속도, 조타각도의 차량 상태 정보를 입력받아 운전자 핸들의 조작력을 줄여주기 위한 모터 구동신호를 구동 회로부(5)로 출력한다.

그러면, 구동 회로부(5)는 상기 ECU(4)에서 출력되는 모터 구동신호에 따른 어시스트 전류를 모터(6)에 인가하여 모터(6)를 구동시켜 조향 보조력을 발생시킨다.

도 3은 본 발명에 따른 EPS 시스템에서 모터 전류를 제어하는 방법에 있어서, 토크 신호 제한값을 제어하는 경우의 그래프를 보인 도면으로서, 본 발명은 차량 시동시 운전자가 핸들에 토크를 가하고 있을 경우, 두가지의 방식을 통해 조향 보조력이 발생되지 않도록 하고 있다.

즉, 차량 시동시 운전자가 핸들에 토크를 가하고 있을 경우, 일정시간 운전자의 핸들 토크 신호를 무시하여 모터 구동을 하지 않으므로써 조향 보조력이 발생되지 않도록 하는 것이다.

첫번째 방식은 운전자 핸들 토크 신호에 상관없이 입력 토크 신호에 대한 제한값을 램프 형태로 증가시킴으로써 운전자가 핸들 토크를 과도하게 발생하더라도 입력 토크 신호의 증감량을 제한함에 따라 모터 전류 출력이 갑작스럽게 이루어지지 않도록 하는 방식이다.

즉, 입력되는 핸들 토크 신호에 대해 램프 형태의 제안된 패턴과 곱하여 입력 토크 신호의 크기를 제한하도록 하는 것이다.

두번째 방식은 종래 모터 전류 제한값을 제어하는 것과는 달리 입력 토크 신호에 대해 규제를 가하는 것으로서, 입력 토크 신호의 크기에 상관없이 일정시간 동안 입력 토크 신호를 중점 토크 신호로 인식하여 모터 전류 출력이 갑작스럽게 이루어지지 않도록 하는 방식이다.

도 3의 그래프에 도시된 바와 같이 EPS 시스템의 ECU(4)에서는 점화 스위치의 온동작에 따라 차량에 시동이 걸리는 경우, (e)에 도시된 바와 같이 토크 신호 제한값을 램프 형태로 증가시키거나 일정시간(1.9s) 동안 입력 토크 신호의 크기에 상관없이 중점 토크 신호로 인식하여 해당 모터 구동신호를 구동 회로부(5) 및 모터(6)로 출력함으로써 모터 전류 출력이 갑작스럽게 이루어지지 않도록 제어하고 있다.

이상, 상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 차량 시동시 운전자가 핸들에 토크를 가하고 있을 경우, 운전자의 핸들 토크 신호에 상관없이 입력 토크 신호에 대한 제한값을 램프 형태로 증가시키거나 입력 토크 신호의 크기에 상관없이 일정시간 동안 입력 토크 신호를 중점 토크 신호로 인식하여 모터 전류 출력이 갑작스럽게 이루어지지 않도록 제어함으로써 핸들 토크가 과도하게 발생하는 경우에도 핸들의 이상 떨림이나 충격이 발생하는 것을 방지할 수 있게 되는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 차량의 상태 정보를 입력하기 위한 센서부와, 이 센서부에서 입력된 각종 상태 정보에 따라 모터 구동신호를 출력하는 ECU와, 이 ECU에서 출력되는 모터 구동신호에 따라 모터의 구동을 제어하는 구동 회로부와, 이 구동 회로부의 제어에 따라 조향 보조력을 발생시키는 모터로 구성되어, 각종 센서에서 검출된 센서 정보에 따른 어시스트 전류를 모터에 인가하여 운전자의 조향 조작력을 어시스트해 주는 EPS 시스템에 있어서,

   차량 시동시 운전자가 핸들에 토크를 가하고 있을 경우, 상기 ECU가 일정시간 운전자의 핸들 토크 신호를 무시하여 모터 구동을 하지 않으므로써 조향 보조력이 발생되지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 시스템에서의 모터 전류 제어방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 ECU가 운전자 핸들 토크 신호에 상관없이 입력 토크 신호에 대한 제한값을 램프 형태로 증가시킴으로써 모터 전류 출력이 갑작스럽게 이루어지지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 시스템에서의 모터 전류 제어방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 ECU가 입력 토크 신호의 크기에 상관없이 일정시간 동안 입력 토크 신호를 중점 토크 신호로 인식하여 모터 전류 출력이 갑작스럽게 이루어지지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 시스템에서의 모터 전류 제어방법.

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