KR20120034961A - 조향 제어 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 조향 제어 장치에 관한 것으로서, 특히, 발생할 수 있는 높은 열을 효율적으로 방열할 수 있고, 제조 공정이 단순해지며 제조 비용이 적게 되는 구조를 갖는 조향 제어 장치에 관한 것이다.

Description

조향 제어 장치{STEERING CONTROL APPARATUS}
본 발명은 조향 제어 장치에 관한 것이다.
종래의 조향 제어 장치는 고전류 인가시 높은 열이 발생하거나 제조 공정 또는 비용이 많이 드는 구조로 구현되어 있다.
이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 발생할 수 있는 높은 열을 효율적으로 방열할 수 있고, 제조 공정이 단순해지며 제조 비용이 적게 되는 구조를 갖는 조향 제어 장치를 제공하는 데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 측면에서, 본 발명은, 입력된 운전자 조향토크와 검출된 모터 동작전류에 기초한 전류 제어를 통해 모터 명령전류를 제어하여 발생시켜 상기 운전자 조향토크를 어시스트하는 기능을 수행하는 조향 제어 장치에 있어서, 상기 운전자 조향토크를 어시스트하는 기능이 전자회로로 구현된 메인 인쇄 회로 기판; 및 상기 모터 동작전류를 검출하기 위하여 상기 메인 인쇄 회로 기판의 표면에 직접 실장 되는 모터 동작전류 검출용 션트 저항을 포함하는 조향 제어 장치를 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 발생할 수 있는 높은 열을 효율적으로 방열할 수 있고, 제조 공정이 단순해지며 제조 비용이 적게 되는 구조를 갖는 조향 제어 장치를 제공하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 제어 장치를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 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.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 제어 장치(100)를 나타낸 도면이다.
도 1에 예시적으로 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 제어 장치(100)는, 토크 센서에 의해 감지되어 입력된 운전자 조향토크(이를 "핸들 토크"라고도 함)와 검출된 모터 동작전류(모터가 실제로 동작하는 전류 또는 모터에서 실제로 출력되는 전류)에 기초한 전류 제어를 통해 모터 명령전류를 제어하여 발생시켜 운전자 조향토크를 어시스트하는 기능을 수행하는 장치이다.
위에서 언급한 모터 명령전류는, 입력된 운전자 조향토크를 어시스트하기 위하여, 입력된 운전자 조향토크에 기초하여 계산된 어시스트 조향토크(Assist Steering Torque)에 대응되는 전류이고, 이는 모터의 구동으로 위해 모터로 인가되는 전류이다.
이러한 조향 제어 장치(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 운전자 조향토크를 어시스트하는 기능이 전자회로로 구현된 메인 인쇄 회로 기판(Main Printed Circuit Board, 110)과, 모터 동작전류를 검출하기 위하여 메인 인쇄 회로 기판(110)의 표면에 직접 실장 되는 모터 동작전류 검출용 션트 저항(Shunt Resistor, 120) 등을 포함한다.
전술한 모터 동작전류 검출용 션트 저항(120)은, 표면 실장 기술 방식을 이용하여, 메인 인쇄 회로 기판(110)의 표면에 직접 실장 되는 표면 실장 소자(Surface Mount Devices, SMD)이다.
아래에서는, 인쇄 회로 기판에 회로 소자를 실장 하는 방식을 설명하고, 모터 동작전류 검출용 션트 저항(120)을 표면 실장 소자로 하여 표면 실장 기술 방식을 통해 메인 인쇄 회로 기판(110)에 실장 함으로써 어떠한 효과가 있는지를 알아본다.
회로 소자(Circuit Device)를 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board, PCB)에 실장하는 방식에는, 회로 소자에 포함된 핀을 인쇄 회로 기판의 구멍에 삽입하여 반대쪽 패드를 납땜하는 스루홀 기술(Through-Hole Technology) 방식과, 회로 소자를 인쇄 회로 기판의 표면에 직접 실장하는 표면 실장 기술(Surface-Mount Technology, SMT) 방식 등이 있다. 스루홀 기술 방식을 이용하여 인쇄 회로 기판에 실장 되는 회로 소자를 스루홀 소자(Through-Hole Device)라 하고, 표면 실장 기술 방식을 이용하여 인쇄 회로 기판에 실장 되는 회로 소자를 표면 실장 소자(Surface Mount Devices, SMD)라고 한다.
스루홀 기술 방식은 인쇄 회로 기판 및 스루홀 소자 간의 강한 결합을 가능하고 실장의 편리성을 주는 장점이 있는 반면, 인쇄 회로 기판에 구멍을 뚫는 천공공정이 추가로 필요하여 생산 비용이 더 비싸고, 인쇄 회로 기판에 신호 선을 배치할 유효 공간이 다중 인쇄 회로 기판에서 윗면으로 제한되는 단점이 있다.
이에 비해, 표면 실장 기술 방식은 전술한 스루홀 기술 방식의 단점을 해결할 수 있는 방식으로서 공정이 단순해지고 생산 비용도 상대적으로 저렴해지는 장점이 있으며, 인쇄 회로 기판에 신호 선을 배치할 유효 공간이 다중의 인쇄 회로 기판에서 윗면으로 제한되지 않는 장점이 있다. 또한, 이러한 표면 실장 기술 방식을 이용하여 인쇄 회로 기판에 실장 되는 표면 실장 소자는 핀이 전혀 없거나 더욱 짧아지기 때문에 동일한 스루홀 소자에 비해 크기가 작다.
전술한 바에 따르면, 모터 동작전류 검출용 션트 저항(120)을 표면 실장 소자로 구현하여, 표면 실장 기술 방식을 통해, 메인 인쇄 회로 기판(110)의 표면에 직접 실장 함으로써, 공정이 단순해지고 생산 비용도 상대적으로 저렴해지며, 조향 제어 장치(100)의 크기를 줄일 수 있는 등의 효과를 얻을 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 제어 장치(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 전류 제어를 위한 전류 제어용 트랜지스터(130)와, 전류 제어용 트랜지스터(130)에서의 열 방출을 위하여 메인 인쇄 회로 기판(110)과 수평으로 배열되는 열 방출용 인쇄 회로 기판(140) 등을 더 포함할 수 있다.
위에서 언급한 열 방출용 인쇄 회로 기판(140)은, 전류 제어용 트랜지스터(130)에 고전류가 인가될 경우 열 전달 및 열 방출을 더욱 용이하게 하기 위하여, 절연판(절연층)을 페놀수지 및 에폭시 수지 등이 아닌 전기가 흐르지 않는 금속(Metal)으로 사용한 인쇄 회로 기판을 의미한다.
또한, 위에서 언급한 전류 제어용 트랜지스터(130)는, 전계효과 트랜지스터(Field Effect Transistor, FET) 및 바이폴라 트랜지스터(Bipolar Transistor) 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이, 열 방출용 인쇄 회로 기판(140)을 메인 인쇄 회로 기판(110)과 수평이 되도록 동일한 평면상에 배열함으로써, 별도의 추가 부재가 필요없게 되어, 공정이 단순해지고 생산 비용도 상대적으로 저렴해지며, 조향 제어 장치(100)의 크기를 줄일 수 있는 등의 효과를 얻을 수 있다.
이상에서 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 제어 장치(100)는, 조향 제어용 전자 제어 장치(ECU: Electronic Control Unit)일 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 발생할 수 있는 높은 열을 효율적으로 방열할 수 있고, 제조 공정이 단순해지며 제조 비용이 적게 되는 구조를 갖는 조향 제어 장치(100)를 제공할 수 있다.
또한, 차량에는 많은 다양한 장치들이나 센서들이 공간에 장착되는데, 이러한 차량 내 공간은 매우 제한적이고 차량 설계에도 큰 영향을 주게 된다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 제어 장치(100)를 이용하게 되면, 차량에 장착되는 공간을 줄일 수 있게 됨으로써, 차량 설계 시 공간 활용도가 높아지는 효과도 있다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
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.

Claims (4)

  1. 입력된 운전자 조향토크와 검출된 모터 동작전류에 기초한 전류 제어를 통해 모터 명령전류를 제어하여 발생시켜 상기 운전자 조향토크를 어시스트하는 기능을 수행하는 조향 제어 장치에 있어서,
    상기 운전자 조향토크를 어시스트하는 기능이 전자회로로 구현된 메인 인쇄 회로 기판; 및
    상기 모터 동작전류를 검출하기 위하여 상기 메인 인쇄 회로 기판의 표면에 직접 실장 되는 모터 동작전류 검출용 션트 저항을 포함하는 조향 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    전류 제어를 위한 전류 제어용 트랜지스터와, 상기 전류 제어용 트랜지스터에서의 열 방출을 위하여 상기 메인 인쇄 회로 기판과 수평으로 배열되는 열 방출용 인쇄 회로 기판을 더 포함하는 조향 제어 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 열 방출용 인쇄 회로 기판은 메탈 인쇄 회로 기판인 것을 특징으로 하는 조향 제어 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 전류 제어용 트랜지스터는,
    전계효과 트랜지스터(Field Effect Transistor) 및 바이폴라 트랜지스터(Bipolar Transistor) 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 조향 제어 장치.
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