KR20110088097A - 전동식 파워 스티어링 시스템의 전자 제어기용 인쇄 회로 기판 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전동식 파워 스티어링 시스템의 전자 제어기용 인쇄 회로 기판에 관한 것으로, 인쇄 회로 기판의 접지 패턴과 모터 패턴 사이의 간격을 9mm 이상이 되도록 회로 패턴을 형성하여, 인쇄 회로 기판 상부에 전기적으로 연결된 션트 저항에 전류가 흐를 때 그의 자기장으로 인해서 접지 패턴과 모터 패턴을 통해 흐르는 전류가 변동되는 것을 저감시켜서, 운전자가 조향 휠을 통해 전류 변동을 느끼는 것을 방지하여 차량 조향 감을 증가시킬 수 있다.

Description

전동식 파워 스티어링 시스템의 전자 제어기용 인쇄 회로 기판{ELECTRIC CONTROL UNIT FOR PRINTED CIRCUIT BOARD OF MOTOR DRIVEN POWER STEERING SYSTEM}

본 발명은 전동식 파워 스티어링 시스템의 전자 제어기용 인쇄 회로 기판에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 접지 패턴과 모터 패턴 사이의 간격을 제어하여 운전자가 조향 휠을 통해 션트 저항에 의해 변동되는 전류 변동 폭을 느끼지 않도록 감소시킴으로서, 차량 조향 감을 증가시킬 수 있는 전동식 파워 스티어링 시스템의 전자 제어기용 인쇄 회로 기판에 관한 것이다.

일반적으로 전동식 파워 스티어링(MDPS; Motor Driven Power Steering)시스템은 통상적으로 파워 펌프의 구동으로 오일이 순환되어 파워핸들을 작동시켜 주는 원리가 아닌 조향 휠 축 하단부에 보조 조향력을 발생시키기 위한 조향 모터가 따로 설치되어 차량에 시동을 걸면 조향 모터가 작동하여 파워핸들을 작동시킨다.

이러한 전동식 파워 스티어링 시스템은 전자 제어기에서 인가되는 신호에 의해서 온/오프 되어 조향 모터로 인가되는 전류와 전압을 제어한다. 그리고 전동식 파워 스티어링 시스템은 조향 모터로 인가되는 전류 모니터링 하고 이를 통해 시스템의 동작 오류 또는 이상 여부를 검출한다. 이러한 전류 모니터링은 일반적으로 조향 모터를 구동시키는 조향 전류를 전류 센서를 통해서 검출하고 이를 통해 조향 모터를 제어한다.

그리고 전자 제어기는 조향 모터 및 조향 제어를 위한 각 전자 장치 사이를 전기적으로 연결하기 위해서 연결 패턴이 인쇄된 기판인 인쇄 회로 기판(PCB; Printed Circuit Board)을 포함한다. 이러한 인쇄 회로 기판(PCB)은 도 1과 같은 구조를 갖는다. 도 1의 인쇄 회로 기판(PCB)에는 조향 모터의 전류를 측정하기 위해서 장착되는 션트 저항과 연결되는 접지측 연결단자(Cgnd)와 모터측 연결단자(Cmo)를 포함한다. 그리고 접지측 연결단자(Cgnd)는 접지 패턴(Pgnd)을 통해 접지와 연결되고, 모터측 연결단자(Cmo)는 모터 패턴(Pmo)을 통해 조향 모터와 전기적으로 연결된다. 즉, 션트 저항은 인쇄 회로 기판(PCB)을 통해 조향 모터와 접지사이에 직렬로 연결되어, 조향 모터를 구동시키는 조향 전류를 센싱한다.

이때 접지 패턴(Pgnd)과 모터 패턴(Pmo) 사이의 떨어진 거리(da)는 패턴 사이에 서로 영향을 주지 않는 2.8mm가 된다. 그러나 접지 패턴(Pgnd)과 모터 패턴(Pmo)서로 영향을 주지 않지만, 상부에 장착되는 션트 저항의 자기장의 영향으로 접지 패턴(Pgnd)과 모터 패턴(Pmo)을 통해 흐르는 전류에 변동이 발생될 수 있다. 그리고 이러한 전류 변화를 조향 휠을 통해 운전자가 느끼게 되어, 조향감이 저하될 수 있다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 접지 패턴과 모터 패턴 사이의 간격을 제어하여 운전자가 조향 휠을 통해 션트 저항에 의해 변동되는 전류 변동 폭을 느끼지 않도록 감소시킴으로서, 차량 조향 감을 증가시킬 수 있는 전동식 파워 스티어링 시스템의 전자 제어기용 인쇄 회로 기판을 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 전동식 파워 스티어링 시스템의 전자 제어기용 인쇄 회로 기판은 전동 파워 스티어링 시스템의 조향 모터의 구동 전류를 센싱하기 위한 션트 저항과 전기적으로 연결된 전자 제어기의 인쇄 회로 기판에 있어서, 상기 션트 저항의 제1전극과 전기적으로 연결된 모터측 연결단자와, 상기 션트 저항의 제2전극과 전기적으로 연결된 접지측 연결단자와, 상기 접지측 연결단자와 접지 사이를 전기적으로 연결하는 접지 패턴 및 상기 모터측 연결단자와 상기 조향 모터 사이를 전기적으로 연결하는 모터 패턴을 포함하며, 상기 접지 패턴과 상기 모터 패턴이 상기 션트 저항의 자기장에 영향을 받지 않도록 상기 접지 패턴과 상기 모터 패턴 사이가 일정 간격 떨어질 수 있다.

상기 션트 저항의 하부에 위치하는 상기 접지 패턴과 상기 모터 패턴 사이에 서로 떨어진 일정 간격이 9mm이상일 수 있다.

본 발명에 의한 전동식 파워 스티어링 시스템의 전자 제어기용 인쇄 회로 기판은 접지 패턴과 모터 패턴 사이의 간격을 제어하여 운전자가 조향 휠을 통해 션트 저항에 의해 변동되는 전류 변동 폭을 느끼지 않도록 감소시킴으로서, 차량 조향 감을 증가시킬 수 있게 된다.

도 1은 일반적인 전동식 파워 스티어링 시스템의 전자 제어기용 인쇄 회로 기판의 구조도이다.
도 2a 내지 도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템의 전자 제어기용 인쇄 회로 기판이다.
도 3a 내지 도 3b는 본 발명에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템의 전자 제어기용 인쇄 회로 기판을 도시한 구조도이다.

본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. 여기서, 명세서 전체를 통하여 유사한 구성 및 동작을 갖는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.

도 2a를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템의 전자 제어기용 인쇄 회로 기판이 도시되어 있고, 도 2b를 참조하면 전동식 파워 스티어링 시스템의 전자 제어기용 인쇄 회로 기판과 션트 저항이 전기적으로 결합된 구조도가 도시되어 있다.

상기 전동식 파워 스티어링 시스템의 전자 제어기용 인쇄 회로 기판(10)은 전동식 파워 스티어링 시스템의 조향 모터를 구동시키기 위한 구동 전류를 센싱하기 위한 션트 저항과 전기적으로 연결된다. 즉, 션트 저항(Rs)은 조향 모터의 구동 전류를 센싱하기 위해서, 전동식 파워 스티어링 시스템의 전자 제어기용 인쇄 회로 기판(10)을 통해서 조향 모터 및 접지와 전기적으로 연결된다.

이러한 전동식 파워 스티어링 시스템의 전자 제어기용 인쇄 회로 기판(10)은 조향 모터와 전기적으로 연결된 모터 패턴(Pmo) 및 접지와 전기적으로 연결된 접지 패턴(Pgnd)을 포함한다. 그리고 전동식 파워 스티어링 시스템의 전자 제어기용 인쇄 회로 기판(10)은 모터 패턴(Pmo)의 일 측에 형성된 모터측 연결단자(Cmo)와, 접지 패턴(Pgnd)의 일 측에 형성된 접지측 연결단자(Cgnd)를 포함한다. 즉, 전동식 파워 스티어링 시스템의 전자 제어기용 인쇄 회로 기판(10)의 모터측 연결단자(Cmo)는 모터 패턴(Pmo)을 통해 조향 모터와 전기적으로 연결되고, 접지측 연결단자(Cgnd)는 접지 패턴(Pgnd)을 통해 접지와 전기적으로 연결된다.

그리고 모터측 연결단자(Cmo)와 접지측 연결단자(Cgnd)는 션트 저항(Rs)의 각전극과 각각 전기적으로 연결된다. 이때, 모터측 연결단자(Cmo)는 션트 저항(Rs)의 제1전극(R1)과 전기적으로 연결되고, 접지측 연결단자(Cgnd)는 션트 저항(Rs)의 제2전극(R2)과 전기적으로 연결된다.

그러므로 션트 저항(Rs)의 제1전극(R1)은 전동식 파워 스티어링 시스템의 전자 제어기용 인쇄 회로 기판(10)의 모터측 연결단자(Cmo)와 모터 패턴(Pmo)을 통해서 조향 모터와 전기적으로 연결된다. 또한 션트 저항(Rs)의 제2전극(R2)은 전동식 파워 스티어링 시스템의 전자 제어기용 인쇄 회로 기판(10)의 접지측 연결단자(Cgnd)와 접지 패턴(Pgnd)을 통해서 접지와 전기적으로 연결된다. 이와 같은 션트 저항(Rs)은 전동식 파워 스티어링 시스템의 전자 제어기용 인쇄 회로 기판(10)을 통해 조향 모터와 접지 사이에 연결되어, 조향 모터와 접지 사이의 전류인 조향 모터의 구동 전류를 센싱한다.

그리고 전동식 파워 스티어링 시스템의 전자 제어기용 인쇄 회로 기판(10)의 접지 패턴(Pgnd)과 모터 패턴(Pmo)은 전류 센싱시 션트 저항(Rs)에서 발생되는 자기장의 영향을 받지 않도록, 서로 일정 간격(db) 떨어지도록 형성된다. 그리고 션트 저항(Rs)에서 발생되는 자기장은 션트 저항(Rs)을 통해 흐르는 전류에 비례하게 되고, 션트 저항(Rs) 주변의 전동식 파워 스티어링 시스템의 전자 제어기용 인쇄 회로 기판(10)의 회로 패턴에 영향을 준다. 이를 방지하기 위해서 션트 저항(Rs)의 하부에 배치되어 있는 상기 접지 패턴(Pgnd)과 모터 패턴(Pmo) 사이의 떨어진 간격인 일정 간격(db)이 9mm이상 된다.

그리고 도 3a 및 도 3b에 접지 패턴(Pgnd)과 모터 패턴(Pmo)의 떨어진 간격인 일정 간격(db)이 9mm미만일 때와 이상일 때, 상기 접지 패턴(Pgnd)과 모터 패턴(Pmo)에서 센싱된 전류의 변동 폭을 측정한 파형이 각각 도시되어 있다. 도 3a에 도시된 바와 같이 접지 패턴(Pgnd)과 모터 패턴(Pmo) 사이의 간격이 9mm 미만일 때에는 션트 저항(Rs)에 의해서 변화되는 모터 패턴(Pmo)과 접지 패턴(Pgnd)의 전류 변동 폭이 6A이다.

그리고 도 3b에 도시된 바와 같이 접지 패턴(Pgnd)과 모터 패턴(Pmo) 사이의 간격이 9mm 이상일 때에는 션트 저항(Rs)에 의해서 변화되는 모터 패턴(Pmo)과 접지 패턴(Pgnd)의 전류 변동 폭이 3A가 되어 그 변동 폭이 접지 패턴(Pgnd)과 모터 패턴(Pmo) 사이의 간격이 9mm미만일 때에 비해서 1/2정도로 감소된다.

이와 같이 본원 발명의 전동식 파워 스티어링 시스템의 전자 제어기용 인쇄 회로 기판(10)은 접지 패턴(Pgnd)과 모터 패턴(Pmo) 사이의 간격을 증가시켜서, 운전자가 조향 휠을 통해 전류 변동 폭을 느끼지 않도록 50% 감소시킴으로서, 차량 조향 감을 증가시킬 수 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 전동식 파워 스티어링 시스템의 전자 제어기용 인쇄 회로 기판을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

10; 전동식 파워 스티어링 시스템의 전자 제어기용 인쇄 회로 기판
Pgnd; 접지 패턴 Pmo; 모터 패턴
Cgnd; 접지측 연결단자 Cmo; 모터측 연결단자
Rs; 션트 저항

Claims (2)

1. 전동 파워 스티어링 시스템의 조향 모터의 구동 전류를 센싱하기 위한 션트 저항과 전기적으로 연결된 전자 제어기의 인쇄 회로 기판에 있어서,
   상기 션트 저항의 제1전극과 전기적으로 연결된 모터측 연결단자;
   상기 션트 저항의 제2전극과 전기적으로 연결된 접지측 연결단자;
   상기 접지측 연결단자와 접지 사이를 전기적으로 연결하는 접지 패턴; 및
   상기 모터측 연결단자와 상기 조향 모터 사이를 전기적으로 연결하는 모터 패턴을 포함하며,
   상기 접지 패턴과 상기 모터 패턴이 상기 션트 저항의 자기장에 영향을 받지 않도록 상기 접지 패턴과 상기 모터 패턴 사이가 일정 간격 떨어진 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 시스템의 전자 제어기용 인쇄 회로 기판.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 션트 저항의 하부에 위치하는 상기 접지 패턴과 상기 모터 패턴 사이에 서로 떨어진 일정 간격이 9mm이상인 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 시스템의 전자 제어기용 인쇄 회로 기판.

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