KR20060077238A

KR20060077238A - 조향 기어비 가변 시스템을 장착한 전동식 파워 스티어링시스템에서의 어시스트 맵 설정방법

Info

Publication number: KR20060077238A
Application number: KR1020040116046A
Authority: KR
Inventors: 표종현
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2004-12-30
Filing date: 2004-12-30
Publication date: 2006-07-05

Abstract

본 발명은 조향 기어비 가변 시스템을 장착한 EPS 시스템에서의 어시스트 맵 설정방법에 관한 것으로, 조향 기어비 가변 시스템을 장착한 EPS 시스템의 ECU가, 조향 기어비 가변 시스템이 장착되지 않은 EPS 시스템에서 사용하던 토크와 차속에 따라 어시스트 전류 양이 결정되는 어시스트 맵에 상기 조향 기어비 가변 시스템의 장착으로 인하여 차속과 조향각에 따라 조향 기어비가 결정되는 어시스트 맵을 곱하여 토크, 차속, 조향각에 따라 어시스트 전류 양이 결정되는 3차원의 어시스트 맵을 설정 및 사용하는 것을 특징으로 하며, 3차원의 어시스트 맵을 통해 어시스트 맵의 튜닝 절차를 간소화할 수 있고, AFS 시스템 또는 VGR 시스템 장착으로 인하여 발생하는 조향 기어비의 변화에 따른 어시스트 전류 변화량도 보정해 줄 수 있게 되는 효과가 있다.

EPS, AFS, VGR, 어시스트 맵, 조향 기어비, 조향 가변 기구

Description

조향 기어비 가변 시스템을 장착한 전동식 파워 스티어링 시스템에서의 어시스트 맵 설정방법{ASSIST MAP SETTING METHOD IN EPS SYSTEM WITH STEERING VARIABLE GEAR RATIO SYSTEM}

도 1은 종래 EPS 시스템의 어시스트 맵을 보인 도면.

도 2는 본 발명에 따른 조향 기어비 가변 시스템을 장착한 EPS 시스템의 간략한 블록 구성도.

도 3은 본 발명에 따른 조향 기어비 가변 시스템을 장착한 EPS 시스템에서 설정되는 어시스트 맵을 보인 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 토크 센서 2 : 차속 센서

3 : 조향각 센서 4 : ECU

5 : 구동 회로부 6 : 모터 및 조향 가변 기구

본 발명은 조향 기어비 가변 시스템을 장착한 전동식 파워 스티어링(Electric Power Steering ; 이하, 'EPS'라 칭함) 시스템에서의 어시스트 맵 설정 방법에 관한 것으로, 토크와 차속에 따라 어시스트 전류 양이 결정되는 어시스트 맵에 차속과 조향각에 따라 조향 기어비가 결정되는 어시스트 맵을 곱하여 토크, 차속, 조향각에 따라 어시스트 전류 양이 결정되는 3차원의 어시스트 맵을 설정함으로써 조향 기어비의 변화에 따라 어시스트 전류 변화량을 보정해 줄 수 있도록 한 조향 기어비 가변 시스템을 장착한 EPS 시스템에서의 어시스트 맵 설정방법에 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 순수한 모터의 구동에 의해 어시스트량을 조절하는 EPS 시스템이 있다.

상기 EPS 시스템은 ECU에서 토크 센서를 통해 입력되는 핸들의 토크와 나머지 차속, 조향각의 차량 상태 정보로부터 모터 구동신호를 출력하여 해당 어시스트 전류에 따라 모터를 구동시켜 조향 조작을 도와주는 시스템으로서, 운전자가 핸들에 토크를 크게 가하면 어시스트 전류도 증가하게 된다.

즉, EPS 시스템은 운전자의 조향 의지를 토크 센서를 통해 입력받고, 조향 기어비가 일정하기 때문에 도 1에 도시된 어시스트 맵을 사용하여 토크와 차속에 따라 적절한 조타 어시스트를 튜닝하도록 되어 있다.

한편, 상기 EPS 시스템을 장착한 차량에 있어서, 운전자 핸들과 조향 액츄에 이터 사이에 조향 기어비 가변 기구를 구비시켜, 이 조향 기어비 가변 기구의 작동을 통해 운전자 핸들의 조타입력에 대한 출력각도를 가변시켜 주는 링크-타입(Link-type)의 능동 전륜 조향(Active Front Steering ; 이하, 'AFS'라 칭함) 시스템이 적용되고 있다.

상기와 같은 AFS 시스템은 저속에서는 빠른 조향 기어비를, 고속에서는 느린 조향 기어비를 각각 내어주고, 조향각의 위치에 따라서도 조향 기어비를 가변시켜 주는데, 즉 온-센터(On-center)에서는 느린 조향 기어비를, 오프-센터(Off-center)로 갈수록 빠른 조향 기어비를 각각 내어주고 있다.

상기와 같이 AFS 시스템 또는 조향 기어비를 가변시키는 가변 기어비 (Variable Gear Ratio ; 이하, 'VGR'이라 칭함) 시스템을 장착한 EPS 시스템의 경우 차속과 조향각에 따라 서로 다른 조향 기어비를 갖게 되므로 이 조향 기어비의 변화에 따라 필요한 어시스트 양이 달라지게 된다.

따라서, 상기 AFS 시스템 또는 VGR 시스템을 장착한 EPS 시스템은 AFS 시스템 또는 VGR 시스템에 의해 차속과 조향각에 따라 조향 기어비가 바뀌기 때문에 기존의 토크와 차속에 따라 어시스트 전류가 결정되는 어시스트 맵을 튜닝하는데 있어서 어려움이 있다고 하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 토크와 차속에 따라 어시스트 전류 양이 결정되는 어시스트 맵에 차속과 조향각에 따라 조향 기어비가 결정되는 어시스트 맵을 곱하여 토크, 차속, 조향각에 따라 어시스트 전류 양이 결정되는 3차원의 어시스트 맵을 설정함으로써 조향 기어비의 변화에 따라 어시스트 전류 변화량을 보정해 줄 수 있도록 한 조향 기어비 가변 시스템을 장착한 EPS 시스템에서의 어시스트 맵 설정방법을 제공하는 데에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 조향 기어비 가변 시스템을 장착한 EPS 시스템에서의 어시스트 맵 설정방법은, 조향 기어비 가변 시스템을 장착한 EPS 시스템내 ECU가, 조향 기어비 가변 시스템이 장착되지 않은 EPS 시스템에서 사용하던 토크와 차속에 따라 어시스트 전류 양이 결정되는 어시스트 맵에 상기 조향 기어비 가변 시스템의 장착으로 인하여 차속과 조향각에 따라 조향 기어비가 결정되는 어시스트 맵을 곱하여 토크, 차속, 조향각에 따라 어시스트 전류 양이 결정되는 3차원의 어시스트 맵을 설정 및 사용하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 조향 기어비 가변 시스템을 장착한 EPS 시스템에서의 어시스트 맵 설정방법을 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 조향 기어비 가변 시스템을 장착한 EPS 시스템의 간략한 블록 구성도로서, 운전자 핸들의 토크를 검출하는 토크 센서(1)와, 차량의 속도를 검출하는 차속 센서(2)와, 운전자 핸들의 조향각을 검출하는 조향각 센서(3)와, 상기 센서(1,2,3)에서 검출된 각각의 토크, 차속, 조향각의 차량 상태 정보를 입력받아 차량 상태에 대한 적정한 조향 기어비를 연산 및 설정하고, 이 설정된 조향 기어비에 따른 제어신호를 출력하는 ECU(4)와, 상기 ECU(4)에서 출력되는 제어신호에 따라 모터 및 조향 가변 기구를 구동시키기 위한 구동신호를 출력하는 구동 회로부(5)와, 운전자의 핸들과 조향 액츄에이터 사이에 구비되고, 상기 구동 회로부(5)에서 출력되는 구동신호에 따라 구동되어 핸들의 조타각도를 입력받아 회전각을 가변시켜 조향 액츄에이터에 가변된 회전각을 출력값으로 내어주는 모터 및 조향 가변 기구(6)를 포함하여 구성된다.

상기와 같이 구성된 EPS 시스템에 있어서, 상기 ECU(4)는 토크 센서(1)에서 검출된 토크와, 차속 센서(2)에서 검출된 차속과, 조향각 센서(3)에서 검출된 조향각을 입력받아 토크, 차속, 조향각에 따라 어시스트 전류 양이 결정되는 어시스트 맵의 확인 과정을 거쳐 해당되는 어시스트 전류 양을 결정한다.

여기서, 상기 어시스트 맵은 토크, 차속 및 조향각에 따라 어시스트 전류 양, 즉 적정한 입력 대 출력의 조향 기어비가 미리 정해져 있으므로, ECU(4)는 해당 조향 기어비에 따른 제어신호, 즉 출력 전압을 모터로 인가하여 모터의 위치를 제어함으로써 조향 가변 기구의 조향 기어비를 조정함으로써 조향 기어비의 변화에 따라 어시스트 전류 변화량을 보정해 줄 수 있게 되는 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 조향 기어비 가변 시스템을 장착한 EPS 시스템에서 설정되는 어시스트 맵을 보인 도면으로서, 본 발명에서는 기존의 EPS 시스템에서 사용하던 토크와 차속에 따라 어시스트 전류 양이 결정되는 어시스트 맵을 그대로 사용하면서, 이 기존의 어시스트 맵에 AFS 시스템 또는 VGR 시스템의 장착에 따라 생성되는 어시스트 맵, 즉 차속과 조향각에 따라 조향 기어비가 결정되는 어시스트 맵을 곱하여 토크, 차속, 조향각에 따라 어시스트 전류 양이 결정되는 3차원의 어시스트 맵을 설정하도록 한다.

따라서, 어시스트 맵의 튜닝 절차를 간소화할 수 있으면서 AFS 시스템 또는 VGR 시스템 장착으로 인하여 발생하는 조향 기어비의 변화에 따른 어시스트 전류 변화량도 보정해 줄 수 있게 된다.

이상, 상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 토크와 차속에 따라 어시스트 전류 양이 결정되는 어시스트 맵에 차속과 조향각에 따라 조향 기어비가 결정되는 어시스트 맵을 곱하여 토크, 차속, 조향각에 따라 어시스트 전류 양이 결정되는 3차원의 어시스트 맵을 설정함으로써 어시스트 맵의 튜닝 절차를 간소화할 수 있고, AFS 시스템 또는 VGR 장착으로 인하여 발생하는 조향 기어비의 변화에 따른 어시스트 전류 변화량도 보정해 줄 수 있게 되는 효과가 있다.

Claims

조향 기어비 가변 시스템을 장착한 EPS 시스템내 ECU가, 조향 기어비 가변 시스템이 장착되지 않은 EPS 시스템에서 사용하던 토크와 차속에 따라 어시스트 전류 양이 결정되는 어시스트 맵에 상기 조향 기어비 가변 시스템의 장착으로 인하여 차속과 조향각에 따라 조향 기어비가 결정되는 어시스트 맵을 곱하여 토크, 차속, 조향각에 따라 어시스트 전류 양이 결정되는 3차원의 어시스트 맵을 설정 및 사용하는 것을 특징으로 하는 조향 기어비 가변 시스템을 장착한 전동식 파워 스티어링 시스템에서의 어시스트 맵 설정방법.
제 1 항에 있어서,

상기 조향 기어비 가변 시스템이 능동 전륜 조향(AFS) 시스템인 것을 특징으로 하는 조향 기어비 가변 시스템을 장착한 전동식 파워 스티어링 시스템에서의 어시스트 맵 설정방법.
제 1 항에 있어서,

상기 조향 기어비 가변 시스템이 가변 기어비(VGR) 시스템인 것을 특징으로 하는 조향 기어비 가변 시스템을 장착한 전동식 파워 스티어링 시스템에서의 어시스트 맵 설정방법