KR20090058168A - 노면의 거칠기에 따라 킥백을 보상하는 전동식 조향장치 - Google Patents

노면의 거칠기에 따라 킥백을 보상하는 전동식 조향장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 노면의 거칠기에 따라 킥백을 보상하는 전동식 조향장치에 관한 것이다.
본 발명은 전동식 조향장치에 있어서, 휠의 가속도에 따른 전기적인 신호인 휠 가속도 정보를 생성하는 휠 가속도 센서(Wheel Gravity Sensor); 차체의 가속도에 따른 전기적인 신호인 차체 가속도 정보를 생성하는 차체 가속도 센서(Body Gravity Sensor); 조향을 원활하게 하는 보조 동력을 생성하는 모터; 및 상기 휠 가속도 정보 및 상기 차체 가속도 정보를 이용하여 노면 거칠기 정보를 산출하며, 상기 노면 거칠기 정보에 해당하는 노면의 상태에 따라 고역 통과 필터의 절점 주파수(Cutoff Frequency)를 낮게 설정함으로써 킥백(KickBack) 보상 게인(Gain)을 크게 설정한 상쇄 전류를 생성하거나, 상기 고역 통과 필터의 절점 주파수를 높게 설정함으로써 상기 킥백 보상 게인을 작게 설정한 상쇄 전류를 생성하여 상기 모터로 전송하도록 제어하는 ECU(Electronic Control Unit)를 포함하는 것을 특징으로 하는 노면의 거칠기에 따라 킥백을 보상하는 전동식 조향장치를 제공한다.
킥백, 보상, 전동식, 조향, 휠 가속도, 차체 가속도, 조타

Description

노면의 거칠기에 따라 킥백을 보상하는 전동식 조향장치{Electric Power Steering Apparatus for Compensating KickBack According to Roughness of Road}
본 발명은 노면의 거칠기에 따라 킥백을 보상하는 전동식 조향장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 차량의 주행 중 노면의 거칠기 정보를 판단하고, 노면의 상태에 따라 핸들의 조향을 원활하게 할 수 있도록 하는 각각 보상 값을 적용하는 노면의 거칠기에 따라 킥백을 보상하는 전동식 조향장치에 관한 것이다.
통상적으로 자동차의 조향장치로는 유압 펌프의 유압을 이용한 유압식 동력 조향장치(Hydraulic Power Steering Apparatus)가 사용되고 있지만, 1990년대 이후 전기 모터를 이용한 전동식 조향장치(EPS: Electric Power Steering)가 점차 보편화하고 있다. 기존의 유압식 동력 조향장치는 동력을 보조해 주는 동력원인 유압 펌프가 엔진에 의해 구동되어 조향 휠의 회전 여부와 관계없이 항상 에너지를 소모하는 데 비해서 전동식 조향장치는 조향 휠이 회전하여 토크가 발생하면 전기 에너지로 구동되는 모터가 조향 보조 동력을 제공한다. 따라서 전동식 조향장치를 사용하는 경우 유압식 동력 조향장치에 비해 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.
전동식 조향장치는 많은 기계 부품과 전자 부품들로 구성되지만, 가장 핵심 적인 구성으로서는 전자제어장치(ECU: Electronic Control Unit)가 있다. 전자제어장치는 차속 센서(Vehicle Speed Sensor), 토크 센서(Torque Sensor), 조향각 센서 등 외부의 각종 센서로부터 전달되는 전기적인 신호를 분석하여 운전자의 조향 의도와 자동차의 주행 상황 등을 파악하고, 구비된 각종 로직(Logic)을 이용하여 모터를 제어하는 전동식 조향장치의 핵심 장치이다.
일반적으로, 자동차에는 차량의 주행 안정성 향상 및 제동 안정성 등을 위해 다양한 장치가 설치되어 있는바, 휠의 슬립을 방지하기 위한 ABS(Anti-lock Brake System) 및 TCS(Traction Control System)와, 차량 자세 제어를 위한 ESP(Electronic Stability Program)와, 현가 장치인 CDC(Continuous Damping Control)와, 조향장치인 EPS(ElectricPower Steering)등이 장착된다.
즉, 차량의 제동, 조향, 현가 장치에 관련된 다양한 전자제어장치들이 설치되어 차량이 보다 안정적으로 주행할 수 있도록 하는 것이다.
종래의 현자 장치에서는 서스펜션에서 발생하는 고유진동수로 인해 발생하는 핸들의 진동감을 줄이기 위해서, 고역 통과 필터에 약 10Hz의 절점 주파수(Cutoff Frequency)를 적용한 후 산출되는 값에 반대방향의 전류 성분을 구동 회로부에 인가하는 방법을 이용하였다.
하지만, 종래의 방법은 차량이 험로로 진입하지 않고, 운전자에 의해 급 조타가 발생하는 경우에도 적용되어 운전자는 주행 중 조타에 따른 이질감을 느끼게 되는 단점이 있다.
따라서, 노면의 거칠기 정보를 판단하며, 판단 결과에 따라 킥백(KickBack) 보상 게인을 설정함으로써, 험로가 아닌 경우 급 조타에 따른 이질감이 발생하지 않토록 하는 기술 개발이 요구된다.
전술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 차량의 주행 중 노면의 거칠기 정보를 판단하고, 노면의 상태에 따라 핸들의 조향을 원활하게 할 수 있도록 하는 각각 보상 값을 적용하는 노면의 거칠기에 따라 킥백을 보상하는 전동식 조향장치 를 제공하는 데 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 전동식 조향장치(Electric Power Steering Apparatus)에 있어서, 휠의 가속도에 따른 전기적인 신호인 휠 가속도 정보를 생성하는 휠 가속도 센서(Wheel Gravity Sensor); 차체의 가속도에 따른 전기적인 신호인 차체 가속도 정보를 생성하는 차체 가속도 센서(Body Gravity Sensor); 조향을 원활하게 하는 보조 동력을 생성하는 모터; 및 상기 휠 가속도 정보 및 상기 차체 가속도 정보를 이용하여 노면 거칠기 정보를 산출하며, 상기 노면 거칠기 정보에 해당하는 노면의 상태에 따라 고역 통과 필터의 절점 주파수(Cutoff Frequency)를 낮게 설정함으로써 킥백(KickBack) 보상 게인(Gain)을 크게 설정한 상쇄 전류를 생성하거나, 상기 고역 통과 필터의 절점 주파수를 높게 설정함으로써 상기 킥백 보상 게인을 작게 설정한 상쇄 전류를 생성하여 상기 모터로 전송하도록 제어하는 ECU(Electronic Control Unit)를 포함하는 것을 특징으로 하는 노면의 거칠기에 따라 킥백을 보상하는 전동식 조향장치를 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 차량의 주행 중 노면의 거칠기 정보를 판단하고, 노면의 상태에 따라 핸들의 조향을 원활하게 할 수 있는 각기 다른 보상 값을 적용할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 의하면, 종래와 같이 차량이 주행중에 급 조타가 발생하는 경우 노면의 상태와 관계없이 일정한 보상값이 적용되는 것이 아니라 노면의 상태에 따른 각기 다른 보상 값이 적용되므로 급 조타로 인해 발생하는 이질감을 줄일 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예, 제 2 실시예 및 제 3 실시예에 따른 노면의 거칠기에 따라 킥백을 보상하는 전동식 조향장치를 개략적으로 나타낸 블럭 구성도이다.
본 발명의 제 1 실시예, 제 2 실시예 및 제 3 실시예에 따른 노면의 거칠기에 따라 킥백(KickBack)을 보상하는 전동식 조향장치는 센서부(110), ECU(120) 및 모터(130)를 포함한다.
센서부(110)는 차량의 제동, 조향, 현가 장치에 관련된 다양한 센서들을 의미하며, 각종 전기적인 신호를 생성하여 ECU(120)로 전송한다.
본 발명의 실시예에 따른 센서부(110)는 토크 센서(Torque Sensor)(112), 차속 센서(Vehicle Speed Sensor)(114), 휠 가속도 센서(Wheel Gravity Sensor)(116), 차체 가속도 센서(Body Gravity Sensor)(118) 및 모터 위치 센서(Motor Position Sensor)(119)를 포함한다.
토크 센서(112)는 조향휠의 회전에 따른 입력축 및 출력축의 상대 회전 변위를 감지한 전기적인 신호를 생성한 후 ECU(120)로 전송하는 기능을 수행한다. 본 발명에서는 설명의 편의상 토크 센서(112)에서 생성한 전기적인 신호를 토크 정보로 정의하여 설명하도록 한다.
차속 센서(114)는 차속에 따른 전기적인 신호를 생성한 후 ECU(120)로 전송하는 기능을 수행한다. 본 발명에서는 설명의 편의상 차속 센서(114)에서 생성한 차속에 따른 전기적인 신호를 차속 정보로 정의하여 설명하도록 한다.
훨 가속도 센서(116)는 차량의 전륜(FL, FR) 및 후륜(RL, RR) 중 어느 한 곳에 장착될 수 있으며, 휠의 가속도에 따른 전기적인 신호를 생성하는 기능을 수행한다. 본 발명에서는 설명의 편의상 휠 가속도 센서(116)에서 생성한 휠의 가속도에 따른 전기적인 신호를 휠 가속도 정보로 정의하여 설명하도록 한다.
차체 가속도 센서(118)는 차량의 전륜(FL, FR) 및 후륜(RL, RR) 중 어느 한 곳에 장착될 수 있으며, 차체의 가속도에 따른 전기적인 신호를 생성하는 기능을 수행한다. 본 발명에서는 설명의 편의상 차체 가속도 센서(118)에서 생성한 차체의 가속도에 따른 전기적인 신호를 차체 가속도 정보로 정의하여 설명하도록 한다.
모터 위치 센서(119)는 모터의 회전 각도에 따른 전기적인 신호를 생성하는 기능을 수행한다. 본 발명에서는 설명의 편의상 모터 위치 센서(119)에서 생성한 모터의 회전 각도에 따른 전기적인 신호를 모터 회전 각도 정보로 정의하여 설명한다.
ECU(Electronic Control Unit)(120)는 토크 센서(112)로부터 토크 정보를 수신하며, 차속 센서(114)로부터 차속 정보를 수신하여 차량의 주행 상태를 파악한 후 모터(130)에 흐르는 전류량을 조절함으로써 모터(130)의 구동을 제어하는 제어 전류를 생성하는 기능을 수행한다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 ECU(120)는 차체 가속도 센서(118)로부터 차체 가속도 정보를 수신하여 차체 속도 변화 정보를 산출하고, 휠 가속도 센서(116)로부터 휠 가속도 정보를 수신하여 휠 속도 변화 정보를 산출하는 기능을 수행한다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 ECU(120)는 시간에 따른 차체 가속도 변화 정보와 휠 가속도 정보를 매칭하여 노면 거칠기 정보를 산출하는 기능을 수행한다. 여기서, 노면 거칠기 정보는 노면의 상태 정보를 포함한다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 ECU(120)는 노면 거칠기 정보를 이용하여 노면의 상태를 험로로 판단하는 경우, 고역 통과 필터의 절점 주파수(Cutoff Frequency)를 낮게 설정하여 킥백 보상 게인을 크게 설정하도록 하는 상쇄 전류를 생성하는 기능을 수행한다.
한편, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 ECU(120)는 노면 거칠기 정보를 이용하여 노면의 상태가 험로가 아닌 것으로 판단되는 경우, 고역 통과 필터의 절점 주파수를 높게 설정하여 킥백 보상 게인을 작게 설정하도록 하는 상쇄 전류를 생성하는 기능을 수행한다.
본 발명의 제 3 실시예에 따른 ECU(120)는 모터 위치 센서(119)로부터 모터의 회전 각도 정보를 수신하여 모터 회전 각속도 정보를 산출하고, 모터 회전 각속도에 전동식 조향장치의 감속비를 적용한 핸들 각속도 정보를 산출하는 기능을 수행한다.
본 발명의 제 3 실시예에 따른 ECU(120)는 핸들 각속도 정보를 이용하여 차량의 핸들이 급 조타가 발생하는지의 여부를 확인하고, 확인 결과 급 조타가 발생하나 노면의 상태 험로가 아닌 경우, 고역 통과 필터의 절점 주파수를 높게 설정하여 킥백 보상 게인을 작게 설정하도록 하는 상쇄 전류를 생성하는 기능을 수행한다.
한편, 확인 결과 급 조타가 발생하며 노면의 상태가 험로인 경우 ECU(120)는 고역 통과 필터의 절점 주파수를 낮게 설정하여 킥백 보상 게인을 크게 설정하도록 하는 상쇄 전류를 생성하는 기능을 수행한다.
모터(130)는 ECU(120)로부터 전달된 제어 전류에 따라 조향을 원활하게 하기 위한 보조 동력을 생성하여 전달하는 기능을 수행하며, ECU(120)로부터 구동을 정지하는 제어 명령을 수신하는 경우 구동을 정지할 수 있다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 노면의 거칠기를 판단하는 시스템을 개략적으로 나타낸 블럭 구성도이다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 노면의 거칠기를 판단하는 시스템은 센서부(110), 필터부(210), 가속도 레벨 비교 로직(Gravity-Level Comparator Logic)(220), 주파수 카운터 로직(Frequency Counter Logic)(230) 및 노면 거칠기 판별 로직(Roughness Judgment Logic)(240)을 포함한다.
차체 가속도 센서(118) 및 휠 가속도 센서(116)에 대한 설명은 도 1과 동일하므로 그 설명을 생략한다.
필터부(210)는 저역 통과 필터(Low Pass Filter)(212) 및 고역 통과 필터(High Pass Filter)(214)를 포함한다.
저역 통과 필터(212)는 차체 가속도 센서(118)로부터 수신된 차체 가속도 정보 중 고역에 해당하는 노이즈 신호를 제거한 차체 저속 정보를 생성하는 기능을 수행한다.
고역 통과 필터(214)는 휠 가속도 센서(116)로부터 수신된 휠 가속도 정보 중 저역에 해당하는 노이즈 신호를 제거한 휠 고속 정보를 생성하는 기능을 수행한다.
가속도 레벨 비교 로직(220)은 차체 가속도 센서(118)로부터 차체 가속도 정보를 수신하고, 저역 통과 필터(212)로부터 차체 저속 정보를 수신하여 시간에 따른 차체 가속도 변화 정보를 산출하는 기능을 수행한다.
또한, 가속도 레벨 비교 로직(220)은 휠 가속도 센서(116)로부터 휠 가속도 정보를 수신하고, 고역 통과 필터(214)로부터 휠 고속 정보를 수신하여 시간에 따른 휠 가속도 변화 정보를 산출하는 기능을 수행한다.
주파수 카운터 로직(230)은 가속도 레벨 비교 로직(220)으로부터 차체 가속도 변화 정보를 수신하는 경우, 일정 시간 동안 차체 가속도 변화 정보에서 차체 저속 정보가 몇 번 발생하는지를 추출한 차체 저속 발생 횟수 정보를 생성하는 기능을 수행한다.
또한, 주파수 카운터 로직(230)은 가속도 레벨 비교 로직(220)으로부터 휠 가속도 변화 정보를 수신하는 경우, 일정 시간 동안 휠 가속도 변화 정보에서 휠 고속 정보가 몇 번 발생하는 지를 추출한 휠 고속 발생 횟수 정보를 생성하는 기능을 수행한다.
노면 거칠기 판별 로직(240)은 가속도 레벨 비교 로직(220)으로부터 차체 가속도 변화 정보 또는 휠 가속도 변화 정보를 수신하여 노면 거칠기 정보를 생성하는 기능을 수행한다.
예를 들어서, 노면 거칠기 판별 로직(240)은 시간에 따라 차체 가속도 변화 정보 및 휠 가속도 변화 정보를 매칭하고, 차체 가속도 변화 정보가 저속으로 동작하나 휠 가속도 변화 정보가 고속으로 동작하는 경우, 노면의 상태가 험로인 것으로 도 3과 같이 나타낼 수 있을 것이다. 물론 이는 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 노면의 거칠기 정보를 생성하는 과정을 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예 및 제 3 실시예에 따른 노면의 거칠기에 따라 킥백을 보상하는 시스템을 개략적으로 나타낸 블럭 구성도이다.
본 발명의 제 2 실시예 및 제 3 실시예에 따른 노면의 거칠기에 따라 킥백을 보상하는 시스템은 모터 위치 센서(119), 고역 통과 필터(214), 노면 거칠기 판별 로직(240), 미분기(Differentiator)(410), 기어비(Gear Ratio)(420) 및 게인(Gain)(430)을 포함한다.
모터 위치 센서(119), 고역 통과 필터(214), 노면 거칠기 판별 로직(240)의 설명은 도 1 및 도 2의 설명과 동일하므로 그 설명을 생략한다.
미분기(410)는 모터 위치 센서(119)로부터 모터 회전 각도 정보를 수신한 후 미분하여 모터 회전 각속도 정보를 생성하는 기능을 수행한다.
기어비(420)는 전동식 조향 장치의 감속비에 대한 로직 개념이며, 게인(430)은 킥백 보상 게인을 설정하기 위한 로직 개념이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 노면의 거칠기를 판단하기 위한 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
ECU(120)는 차체 가속도 센서(118)로부터 차체 가속도 정보를 수신한다(S510).
ECU(120)는 저역 통과 필터(212)를 이용하여 차체 가속도 정보에서 고역에 해당하는 노이즈 신호를 제거한 자체 저속 정보를 생성한다(S520).
ECU(120)는 가속도 비교 로직(220) 및 주파수 카운터(230)를 이용하여 시간에 따른 차체 가속도 변화 정보를 산출한다(S530).
ECU(120)는 휠 가속도 센서(116)로부터 휠 가속도 정보를 수신한다(S540).
ECU(120)는 고역 통과 필터(214)를 이용하여 휠 가속도 정보에서 저역에 해당하는 노이즈 신호를 제거한 휠 고역 정보를 생성한다(S550).
ECU(120)는 가속도 레벨 비교 로직(220) 및 주파수 카운터(230)를 이용하여 시간에 따른 휠 가속도 변화 정보를 산출한다(S560).
ECU(120)는 노면 거칠기 판별 로직(240)을 이용하여 노면 거칠기 정보를 산출한다(S570).
예를 들어서, 노면 거칠기 판별 로직(240)은 시간에 따라 차체 가속도 변화 정보 및 휠 가속도 변화 정보를 매칭하고, 차체 가속도 변화 정보가 저속으로 동작하나 휠 가속도 변화 정보가 고속으로 동작하는 경우, 노면의 상태가 험로인 것으로 나타낼 수 있을 것이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 노면의 거칠기에 따라 킥백을 보상하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
ECU(120)는 노면 거칠기 판별 로직(240)을 이용하여 노면 거칠기 정보를 산출한다(S610).
즉, ECU(120)는 도 5와 같이 방법으로 노면의 거칠기 정보를 산출할 수 있다.
ECU(120)는 노면 거칠기 정보를 이용하여 노면의 상태가 험로인지의 여부를 확인한다(S620).
단계 S620의 확인 결과, 노면의 상태가 험로인 경우 ECU(120)는 고역 통과 필터(214)의 절점 주파수(Cutoff Frequency)를 낮게 설정한다(S630).
ECU(120)는 게인(430)을 이용하여 킥백 보상 게인을 크게 설정한 상쇄 전류를 생성하여 모터(130)로 전송한다(S640).
즉, 모터(130)는 킥백 보상 게인을 크게 설정된 상쇄 전류를 수신함으로써, 차량의 상태가 험로에 진입한 경우 전동식 조향장치에서 발생하는 킥백을 상쇄할 수 있는 것이다.
한편, 단계 S620의 확인 결과, 노면의 상태가 험로가 아닌 경우, ECU(120)는 고역 통과 필터(214)의 절점 주파수를 높게 설정한다(S650).
ECU(120)는 게인(430)을 이용하여 킥백 보상 게인을 작게 설정한 상쇄 전류 를 생성하여 모터(130)로 전송한다(S660).
즉, 차량이 험로에 진입하지 않은 경우 전동식 조향장치에서 발생하는 킥백이 작게 발생하므로, 모터(130)는 킥백 보상 게인이 작게 설정된 상쇄 전류를 수신하여 전동식 조향 장치에 적용하는 것이다.
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 노면의 거칠기에 따라 킥백을 보상하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
ECU(120)는 노면 거칠기 판별 로직(240)을 이용하여 노면 거칠기 정보를 산출한다(S710).
즉, ECU(120)는 도 5와 같이 방법으로 노면의 거칠기 정보를 산출할 수 있다.
ECU(120)는 모터 위치 센서(119)로부터 모터 회전 각도 정보를 수신한 다(S720).
ECU(120)는 미분기(410)를 이용하여 모터(130)의 회전 각도 정보를 미분한 모터 회전 각속도 정보를 산출한다(S730).
ECU(120)는 기어비(420)를 이용하여 모터 회전 각속도 정보에 전동식 조향장치의 감속비를 적용한 핸들의 각속도 정보를 산출한다(S740).
ECU(120)는 핸들의 각속도 정보를 이용하여 차량의 핸들에 급 조타가 발생하는지의 여부를 확인한다(S750).
단계 S750의 확인 결과, 급 조타가 발생하는 경우, ECU(120)는 노면 거칠기 정보를 이용하여 노면의 상태가 험로인지의 여부를 확인한다(S760).
단계 S760의 확인 결과, 노면의 상태가 험로인 경우 ECU(120)는 고역 통과 필터(214)의 절점 주파수(Cutoff Frequency)를 낮게 설정한다(S770).
ECU(120)는 게인(430)을 이용하여 킥백 보상 게인을 크게 설정한 상쇄 전류를 생성하여 모터(130)로 전송한다(S772).
즉, 차량의 핸들에 급 조타가 발생하며, 노면의 상태가 험로인 경우 모터(130)는 킥백 보상 게인을 크게 설정된 상쇄 전류를 수신함으로써, 차량이 험로에 진입한 경우 전동식 조향장치에서 발생하는 킥백을 상쇄할 수 있는 것이다.
한편, 단계 S760의 확인 결과, 노면의 상태가 험로가 아닌 경우, ECU(120)는 고역 통과 필터(214)의 절점 주파수를 높게 설정한다(S780).
ECU(120)는 게인(430)을 이용하여 킥백 보상 게인을 작게 설정한 상쇄 전류 를 생성하여 모터(130)로 전송한다(S782).
즉, 차량의 핸들에 급 조타가 발생하였으나 차량이 험로에 진입하지 않는 경우 전동식 조향장치에서 발생하는 킥백이 작으므로, 모터(130)는 킥백 보상 게인을 작게 설정된 상쇄 전류를 수신하여 전동식 조향 장치에 적용하는 것이다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예, 제 2 실시예 및 제 3 실시예에 따른 노면의 거칠기에 따라 킥백을 보상하는 전동식 조향장치를 개략적으로 나타낸 블럭 구성도,
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 노면의 거칠기를 판단하는 시스템을 개략적으로 나타낸 블럭 구성도,
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 노면의 거칠기를 나타내는 예시도,
도 4는 본 발명의 제 2 실시예 및 제 3 실시예에 따른 노면의 거칠기에 따라 킥백을 보상하는 시스템을 개략적으로 나타낸 블럭 구성도,
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 노면의 거칠기를 판단하기 위한 방법을 설명하기 위한 순서도,
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 노면의 거칠기에 따라 킥백을 보상하는 방법을 설명하기 위한 순서도,
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 노면의 거칠기에 따라 킥백을 보상하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
110: 센서부 120: ECU
130: 모터 210: 필터부
220: 가속도 레벨 비교 로직 230: 주파수 카운터 로직
240: 노면 거칠기 판별 로직 410: 미분기
420: 기어비 430: 게인

Claims (5)

  1. 전동식 조향장치(Electric Power Steering Apparatus)에 있어서,
    휠의 가속도에 따른 전기적인 신호인 휠 가속도 정보를 생성하는 휠 가속도 센서(Wheel Gravity Sensor);
    차체의 가속도에 따른 전기적인 신호인 차체 가속도 정보를 생성하는 차체 가속도 센서(Body Gravity Sensor);
    조향을 원활하게 하는 보조 동력을 생성하는 모터; 및
    상기 휠 가속도 정보 및 상기 차체 가속도 정보를 이용하여 노면 거칠기 정보를 산출하며, 상기 노면 거칠기 정보에 해당하는 노면의 상태에 따라 고역 통과 필터의 절점 주파수(Cutoff Frequency)를 낮게 설정함으로써 킥백(KickBack) 보상 게인(Gain)을 크게 설정한 상쇄 전류를 생성하거나, 상기 고역 통과 필터의 절점 주파수를 높게 설정함으로써 상기 킥백 보상 게인을 작게 설정한 상쇄 전류를 생성하여 상기 모터로 전송하도록 제어하는 ECU(Electronic Control Unit)
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 노면의 거칠기에 따라 킥백을 보상하는 전동식 조향장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 ECU는,
    상기 노면의 상태가 험로인 경우, 상기 절점 주파수를 낮게 설정함으로써 상 기 킥백 보상 게인을 크게 설정한 상쇄 전류를 생성하여 상기 모터로 전송하는 것을 특징으로 하는 노면의 거칠기에 따라 킥백을 보상하는 전동식 조향장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 ECU는,
    상기 노면의 상태가 험로가 아닌 경우, 상기 절점 주파수를 높게 설정함으로써 상기 킥백 보상 게인을 작게 설정한 상쇄 전류를 생성하여 상기 모터로 전송하는 것을 특징으로 하는 노면의 거칠기에 따라 킥백을 보상하는 전동식 조향장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 전동식 조향장치는,
    상기 모터의 회전 각도에 따른 전기적인 신호인 모터 회전 각도 정보를 생성하는 모터 위치 센서(Motor Position Sensor)를 추가로 포함하되, 상기 ECU는 상기 모터 회전 각도 정보를 이용하여 핸들 각속도 정보를 산출하고, 상기 핸들 각속도 정보를 이용하여 핸들에 급 조타가 발생하는지의 여부를 확인하고, 확인 결과 급 조타가 발생하나 상기 노면의 상태가 험로가 아닌 경우, 상기 절점 주파수를 높게 설정함으로써 상기 킥백 보상 게인을 작게 설정한 상쇄 전류를 생성하여 상기 모터로 전송하는 것을 특징으로 하는 노면의 거칠기에 따라 킥백을 보상하는 전동식 조향장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 ECU는,
    확인 결과, 급 조타가 발생하며 상기 노면의 상태가 험로인 경우, 상기 절점 주파수를 낮게 설정함으로써 상기 킥백 보상 게인을 크게 설정한 상쇄 전류를 생성하여 상기 모터로 전송하는 것을 특징으로 하는 노면의 거칠기에 따라 킥백을 보상하는 전동식 조향장치.
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