KR20210108065A - 인덕터 장치, 필터 장치 및 조향 제어 장치 - Google Patents

인덕터 장치, 필터 장치 및 조향 제어 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20210108065A
KR20210108065A KR1020200022808A KR20200022808A KR20210108065A KR 20210108065 A KR20210108065 A KR 20210108065A KR 1020200022808 A KR1020200022808 A KR 1020200022808A KR 20200022808 A KR20200022808 A KR 20200022808A KR 20210108065 A KR20210108065 A KR 20210108065A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
core
steering
inductor
unit
alloy material
Prior art date
Application number
KR1020200022808A
Other languages
English (en)
Inventor
김남균
Original Assignee
주식회사 만도
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 만도 filed Critical 주식회사 만도
Priority to KR1020200022808A priority Critical patent/KR20210108065A/ko
Priority to DE112021001223.1T priority patent/DE112021001223T5/de
Priority to CN202180012693.4A priority patent/CN115053304A/zh
Priority to US17/787,614 priority patent/US20220415553A1/en
Priority to PCT/KR2021/002252 priority patent/WO2021172844A1/ko
Publication of KR20210108065A publication Critical patent/KR20210108065A/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00Fixed inductances of the signal type 
    • H01F17/04Fixed inductances of the signal type  with magnetic core
    • H01F17/06Fixed inductances of the signal type  with magnetic core with core substantially closed in itself, e.g. toroid
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00Fixed inductances of the signal type 
    • H01F17/04Fixed inductances of the signal type  with magnetic core
    • H01F17/045Fixed inductances of the signal type  with magnetic core with core of cylindric geometry and coil wound along its longitudinal axis, i.e. rod or drum core
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/046Controlling the motor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/0481Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/0302Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity characterised by unspecified or heterogeneous hardness or specially adapted for magnetic hardness transitions
    • H01F1/0311Compounds
    • H01F1/0313Oxidic compounds
    • H01F1/0315Ferrites
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/34Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials non-metallic substances, e.g. ferrites
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/34Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials non-metallic substances, e.g. ferrites
    • H01F1/342Oxides
    • H01F1/344Ferrites, e.g. having a cubic spinel structure (X2+O)(Y23+O3), e.g. magnetite Fe3O4
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00Fixed inductances of the signal type 
    • H01F17/04Fixed inductances of the signal type  with magnetic core
    • H01F17/06Fixed inductances of the signal type  with magnetic core with core substantially closed in itself, e.g. toroid
    • H01F17/062Toroidal core with turns of coil around it
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0064Magnetic structures combining different functions, e.g. storage, filtering or transformation
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/12Arrangements for reducing harmonics from ac input or output
    • H02M1/126Arrangements for reducing harmonics from ac input or output using passive filters
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/01Frequency selective two-port networks
    • H03H7/075Ladder networks, e.g. electric wave filters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00Fixed inductances of the signal type 
    • H01F17/04Fixed inductances of the signal type  with magnetic core
    • H01F17/06Fixed inductances of the signal type  with magnetic core with core substantially closed in itself, e.g. toroid
    • H01F2017/065Core mounted around conductor to absorb noise, e.g. EMI filter
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0009Devices or circuits for detecting current in a converter
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0067Converter structures employing plural converter units, other than for parallel operation of the units on a single load
    • H02M1/008Plural converter units for generating at two or more independent and non-parallel outputs, e.g. systems with plural point of load switching regulators
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/44Circuits or arrangements for compensating for electromagnetic interference in converters or inverters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/003Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Networks Using Active Elements (AREA)

Abstract

본 실시예들은 인덕터 장치, 필터 장치 및 조향 어시스트 장치에 관한 것이다. 인덕터 장치는 자성 물질을 포함하는 코어(core); 및 코어 상에 감기고, 저저항 물질을 포함하는 와이어(wire)를 포함할 수 있다.

Description

인덕터 장치, 필터 장치 및 조향 제어 장치{INDUCTOR APPARATUS, FILTER APPARATUS AND STEERING CONTROL APPARATUS}
본 실시예들은 인덕터 장치, 필터 장치 및 조향 제어 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 조향 시스템은 차량의 운전자가 조향 휠(steering wheel)에 가한 조향력(또는 회전력)을 바탕으로 바퀴의 조향각을 변화시킬 수 있는 시스템을 의미한다. 최근에는 조향 휠의 조향력을 경감하여 조향상태의 안정성을 보장하기 위해 EPS(Electric Power Steer) 즉, 전동식 파워 조향 시스템이 차량에 적용되고 있다.
조향 시스템의 성능을 향상시키기 위해, 조향 시스템은 전원 라인을 흐르는 전기 신호에 포함된 전기 노이즈를 저감하는 방법에 대한 연구가 필요한 실정이다. 또한, 조향 시스템은 전원 라인을 흐르는 전류 신호를 측정하는 방법에 대한 연구가 필요한 실정이다.
본 실시예들은 전기 신호의 노이즈를 필터링하고, 전류 신호를 센싱할 수 있는 인덕터 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 실시예들은 전기 신호의 노이즈를 필터링하고, 전류 신호를 센싱할 수 있는 필터 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 실시예들은 전기 신호의 노이즈를 필터링하고, 전류 신호를 센싱할 수 있는 조향 제어 장치를 제공할 수 있다.
일 측면에서, 본 실시예들은, 자성 물질을 포함하는 코어(core); 및 상기 코어 상에 감기고, 저저항 물질을 포함하는 와이어(wire)를 포함하는 인덕터 장치를 제공할 수 있다.
다른 측면에서, 본 실시예들은, 인덕터부와, 커패시터부 및 저항부 중 적어도 하나를 포함하여 전기 신호의 노이즈를 필터링하는 필터 장치로서, 상기 인덕터부는, 자성 물질을 포함하는 코어(core); 및 상기 코어 상에 감기고, 저저항 물질을 포함하는 와이어(wire)를 포함하되, 전류 신호를 센싱하는 필터 장치를 제공할 수 있다.
다른 측면에서, 본 실시예들은, 인덕터부와, 커패시터부 및 저항부 중 적어도 하나를 포함하여 전기 에너지의 노이즈를 필터링하는 필터부; 및 조향 모터 제어 신호를 바탕으로 필터링된 전기 에너지를 변환하여 어시스트 조향력을 생성하고, 어시스트 조향력에 기반하여 조향 모터를 제어하는 조향 모터 전원부를 포함하되, 상기 인덕터부는, 자성 물질을 포함하는 코어(core); 및 상기 코어 상에 감기고, 저저항 물질을 포함하는 와이어(wire)를 포함하되, 전류 신호를 센싱하는 조향 제어 장치를 제공할 수 있다.
본 실시예들에 의하면, 전기 신호의 노이즈를 필터링하고, 전류 신호를 센싱할 수 있는 인덕터 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 실시예들에 의하면, 전기 신호의 노이즈를 필터링하고, 전류 신호를 센싱할 수 있는 필터 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 실시예들에 의하면, 전기 신호의 노이즈를 필터링하고, 전류 신호를 센싱할 수 있는 조향 제어 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 실시예들에 따른 인덕터 장치를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 2 내지 도 5는 본 실시예들에 따른 인덕터 장치를 설명하기 위한 구체적인 도면이다.
도 6은 본 실시예들에 따른 필터 장치를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 7 및 도 8은 본 실시예들에 따른 필터 장치의 형태를 설명하기 위한 회로도이다.
도 9는 본 실시예들에 따른 조향 제어 장치를 설명하기 위한 구체적인 블록 구성도이다.
도 10은 본 실시예들에 따른 조향 시스템을 설명하기 위한 전체적인 블록 구성도이다.
이하, 본 개시의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 실시예들을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 기술 사상의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다. 본 명세서 상에서 언급된 "포함한다", "갖는다", "이루어진다" 등이 사용되는 경우 "~만"이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별한 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함할 수 있다.
또한, 본 개시의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, 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 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다.
구성 요소들의 위치 관계에 대한 설명에 있어서, 둘 이상의 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속" 등이 된다고 기재된 경우, 둘 이상의 구성 요소가 직접적으로 "연결", "결합" 또는 "접속" 될 수 있지만, 둘 이상의 구성 요소와 다른 구성 요소가 더 "개재"되어 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 여기서, 다른 구성 요소는 서로 "연결", "결합" 또는 "접속" 되는 둘 이상의 구성 요소 중 하나 이상에 포함될 수도 있다.
구성 요소들이나, 동작 방법이나 제작 방법 등과 관련한 시간적 흐름 관계에 대한 설명에 있어서, 예를 들어, "~후에", "~에 이어서", "~다음에", "~전에" 등으로 시간적 선후 관계 또는 흐름적 선후 관계가 설명되는 경우, "바로" 또는 "직접"이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
한편, 구성 요소에 대한 수치 또는 그 대응 정보(예: 레벨 등)가 언급된 경우, 별도의 명시적 기재가 없더라도, 수치 또는 그 대응 정보는 각종 요인(예: 공정상의 요인, 내부 또는 외부 충격, 노이즈 등)에 의해 발생할 수 있는 오차 범위를 포함하는 것으로 해석될 수 있다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 실시예들에 따른 인덕터 장치를 설명한다.
도 1은 본 실시예들에 따른 인덕터 장치를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예들에 따른 인덕터 장치(100)는 코어(core)(110) 및 와이어(wire)(120) 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
특히, 본 실시예들에 따른 인덕터 장치(100)는 자성 물질을 포함하는 코어(core)(110) 및 코어(110) 상에 감기고, 저저항 물질을 포함하는 와이어(wire) (120)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 코어(110)는 몸체를 이룰 수 있다. 즉, 코어(110)는 와이어(120)가 감길수 있도록 몸체를 형성할 수 있다.
코어(110)는 자성 물질을 포함할 수 있다. 여기서, 자성 물질은 페라이트(ferrite) 물질을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 자성을 가지고 있는 물질이라면 어떠한 물질이라도 포함할 수 있다. 특히, 페라이트 물질은 니켈-아연(Ni-Zn)계 페라이트 물질 및 망간-아연(Mn-Zn)계 페라이트 물질 중 적어도 하나의 페라이트 물질 등을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 자성을 가지고 있는 페라이트 물질이라면 어떠한 페라이트 물질이라도 포함할 수 있다.
코어(110)는 원 형태(일 예로, 원기둥 형태, 드럼 형태 및/또는 원통 형태 등) 및 다각형 형태(일 예로, 다면체 형태 등) 중 적어도 하나의 형태를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 와이어(120)가 감길수 있도록 몸체를 형성할 수 있다면 어떠한 형태라도 포함할 수 있다.
와이어(120)는 코어(110) 상에 감질 수 있다. 코어(110)에 감긴 와이어(120)는 전류가 흐르게 되면 전자기를 발생시킬 수 있다.
와이어(120)는 저저항 물질을 포함할 수 있다. 여기서, 저저항 물질은 코어(110)의 자성 물질과 함께 인덕턴스를 형성할 수 있을 뿐만 아니라 전류 신호 센싱이 가능한 물질을 의미할 수 있다.
또한, 저저항 물질은 기 설정된 저항값 이내의 저항값을 가질 수 있다. 여기서, 기 설정된 저항값은 전류 신호 센싱이 가능한 최대 저항값일 수 있다.
특히, 와이어(120)는 저저항 물질을 포함하는 션트(shunt) 저항을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 기 설정된 저항값 이내의 저항값을 가져 전류 신호 센싱이 가능하다면 어떠한 저항이라도 포함할 수 있다.
여기서, 저저항 물질은 동합금 물질을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 기 설정된 저항값 이내의 저항값을 가져 전류 신호 센싱이 가능하다면 어떠한 물질이라도 포함할 수 있다. 예를 들어, 저저항 물질은 구리-망간(Cu-Mn) 합금 물질, 구리-니켈(Cu-Ni) 합금 물질, 철-크롬(Fe-Cr) 합금 물질 및 철-니켈(Fe-Ni) 합금 물질 중 적어도 하나의 합금 물질을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 기 설정된 저항값 이내의 저항값을 가져 전류 신호 센싱이 가능하다면 어떠한 합금 물질이라도 포함할 수 있다.
상술한 봐와 같이, 예를 들어 본 실시예들에 따른 인덕터 장치(100)는 자성 물질을 포함하는 코어(110); 및 코어(110) 상에 감기고, 저저항 물질을 포함하는 션트(shunt) 저항을 포함하는 와이어(120)를 포함하되, 자성 물질은, 페라이트(ferrite) 물질을 포함하고, 저저항 물질은, 구리-망간(Cu-Mn) 합금 물질, 구리-니켈(Cu-Ni) 합금 물질, 철-크롬(Fe-Cr) 합금 물질 및 철-니켈(Fe-Ni) 합금 물질 중 적어도 하나의 합금 물질을 포함할 수 있다.
이에, 구리(copper) 와이어를 포함하여 전기 신호의 노이즈만을 필터링할 수 있는 종래의 인덕터보다, 본 실시예들에 따른 인덕터 장치는 코어에 포함된 자성 물질과 와이어(일 예로, 션트 저항 등)에 포함된 저저항 물질을 통해, 인덕턴스를 형성하여 전기 신호의 노이즈를 필터링할 수 있을 뿐만 아니라, 전류 신호를 센싱할 수 있어 다기능을 가지는 인덕터를 제공할 수 있다.
도 2 내지 도 5는 본 실시예들에 따른 인덕터 장치를 설명하기 위한 구체적인 도면이다.
도 2를 참조하면, 코어(110)는 두 개의 코어를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 한 개 또는 세 개 이상의 코어를 포함할 수 있다. 아래에서는 설명의 간명성을 위해 코어가 두 개인 경우로 하여 설명하기로 한다.
코어(110)는 제 1 코어(111) 및 제 2 코어(112)를 포함할 수 있다. 제 1 코어(111) 및 제 2 코어(112)는 도면에 도시된 바와 같이, 드럼 형태일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제 1 코어(111)는 제 1 홀(111-1)을 포함할 수 있다. 즉, 제 1 코어(111)는 와이어(120)가 통과하는 제 1 홀(111-1)을 포함할 수 있다. 제 2 코어(112)는 제 2 홀(112-1)을 포함할 수 있다. 즉, 제 2 코어(112)는 와이어(120)가 통과하는 제 2 홀(112-1)을 포함할 수 있다.
여기서, 제 1 홀(111-1) 및 제 2 홀(112-1)은 도면에 도시된 바와 같이, 한 개의 원기둥 형태를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 복수 개일 수 있으며, 또한 와이어가 통과할 수 있는 형태라면 어떠한 형태라도 포함할 수 있다.
와이어(120)는 드럼 형태의 제 1 코어(111)에 포함된 제 1 홀(111-1)과 드럼 형태의 제 2 코어(112)에 포함된 제 2 홀(112-1)을 통과할 수 있다. 즉, 와이어(120)는 드럼 형태의 제 1 코어(111)에 포함된 제 1 홀(111-1)과 드럼 형태의 제 2 코어(112)에 포함된 제 2 홀(112-1)을 통과하여, 제 1 코어(111) 및 제 2 코어(112)에 감길수 즉, 권선될 수 있다.
도 3을 참조하면, 제 1 코어(111)의 제 1 홀(111-1)을 통과하는 와이어(120)는 제 1 턴수만큼 감길 수 있다. 또한, 제 2 코어(112)의 제 2 홀(112-1)을 통과하는 와이어(120)는 제 2 턴수만큼 감길 수 있다.
여기서, 제 1 및 제 2 턴수는 인덕턴스와 비례 관계를 가질 수 있다. 제 1 및 제 2 턴수는 동일한 값을 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 다른 값을 가질 수 있다. 특히, 턴수가 증가할수록 인덕턴스가 증가하여 임피던스가 증가하고, 이를 통해 주파수를 조절함으로써 노이즈를 감소시킬 수 있다. 이에, 본 실시예들에 따른 인덕터 장치는 와이어의 턴수를 추가함으로써, 전기 신호에 포함된 노이즈 제거 성능을 향상시킬 수 있다.
한편, 제 1 및 제 2 턴수를 증가시키더라도, 제 1 및 제 2 턴수는 저저항 물질을 가지는 와이어(120)가 전류 신호 센싱이 가능한 범위만큼 증가될 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 실시예들에 따른 인덕터 장치(100)는 코어(110) 및 와이어(120)를 포함할 수 있다. 또한, 본 실시예들에 따른 인덕터 장치(100)는 접착제(130) 및 케이스(140)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
접착제(adhesive)(130)는 코어(110)와 와이어(120) 사이에 위치하여, 코어(110)와 와이어(120)를 고정시킬 수 있다. 즉, 접착제(130)는 도면에 도시된 바와 같이, 제 1 코어(111) 및 제 2 코어(112)의 상면과, 와이어(120) 사이에 위치할 수 있다.
여기서, 접착제(130)는 코어(110)와 와이어(120)를 고정시키는 기능을 가지는 부분으로서, 용어에 한정되지 않는다. 즉, 접착제(130)는 코어와 와이어를 고정시킬 수 있는 모든 구조, 방법 및 물질 등을 포함할 수 있다.
케이스(140)는 코어(110), 와이어(120) 및 접착제(130)가 놓일 수 있다. 즉, 케이스(140)는 코어(110), 와이어(120) 및 접착제(130)를 넣은 공간으로서, 도면에 도시된 케이스의 형태는 일 실시예에 불과할뿐 코어, 와이어 및 접착제가 놓을 수 있다면 어떠한 형태라도 포함할 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 실시예들에 따른 와이어(120)는 저저항 물질을 포함하는 션트 저항을 포함할 수 있다. 도면에 도시된 션트 저항은 제 1 코어(111)의 제 1 홀(111-1) 및 제 2 코어(112)의 제 2 홀(112-1)을 통과하여 감길 수 즉, 권선될 수 있다. 도면에 도시된 션트 저항의 형태는 일 실시예에 불과할 뿐, 제 1 코어(111)의 제 1 홀(111-1) 및 제 2 코어(112)의 제 2 홀(112-1)을 통과하여 감길 수 즉, 권선될 수 있다면 어떠한 형태라도 포함할 수 있다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 실시예들에 따른 필터 장치를 설명한다.
도 6은 본 실시예들에 따른 필터 장치를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 6을 참조하면, 본 실시예들에 따른 필터 장치(200)는 인덕터부(210)를 포함하여 전기 신호의 노이즈를 필터링하는 필터 장치(200)로서, 인덕터부(210)는 자성 물질을 포함하는 코어(core) 및 코어 상에 감기고, 저저항 물질을 포함하는 와이어(wire)를 포함하되, 전류 신호를 센싱할 수 있다.
즉, 본 실시예들에 따른 필터 장치(200)는 인덕터부(210)를 통해 전기 신호의 노이즈를 필터링할 수 있을 뿐만 아니라, 전류 신호를 센싱할 수 있다. 여기서, 전기 신호는 전류 신호 및/또는 전압 신호를 포함하는 전기 에너지를 의미할 수 있다.
특히, 본 실시예들에 따른 필터 장치(200)는 인덕터부(210)와, 커패시터부(220) 및 저항부(230) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
즉, 본 실시예들에 따른 필터 장치(200)는 인덕터부(210)와, 커패시터부(220) 및 저항부(230) 중 적어도 하나를 포함하여 전기 신호의 노이즈를 필터링하는 필터 장치(200)로서, 인덕터부(210)는, 자성 물질을 포함하는 코어(core) 및 코어 상에 감기고, 저저항 물질을 포함하는 와이어(wire)를 포함하되, 전류 신호를 센싱할 수 있다.
여기서, 자성 물질은 페라이트(ferrite) 물질을 포함할 수 있다.
여기서, 와이어는 저저항 물질을 포함하는 션트(shunt) 저항을 포함할 수 있다.
여기서, 저저항 물질은 구리-망간(Cu-Mn) 합금 물질, 구리-니켈(Cu-Ni) 합금 물질, 철-크롬(Fe-Cr) 합금 물질 및 철-니켈(Fe-Ni) 합금 물질 중 적어도 하나의 합금 물질을 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 예를 들어 본 실시예들에 따른 필터 장치는 인덕터부(210)와, 커패시터부(220) 및 저항부(230) 중 적어도 하나를 포함하여 전기 신호의 노이즈를 필터링하는 필터 장치로서, 인덕터부는, 자성 물질을 포함하는 코어(core); 및 코어 상에 감기고, 저저항 물질을 포함하는 션트(shunt) 저항을 포함하는 와이어(wire)를 포함하여, 전류 신호를 센싱하되, 자성 물질은, 페라이트(ferrite) 물질을 포함하고, 저저항 물질은, 구리-망간(Cu-Mn) 합금 물질, 구리-니켈(Cu-Ni) 합금 물질, 철-크롬(Fe-Cr) 합금 물질 및 철-니켈(Fe-Ni) 합금 물질 중 적어도 하나의 합금 물질을 포함할 수 있다.
여기서, 코어는, 제 1 홀을 포함하고, 드럼 형태의 제 1 코어 및 제 2 홀을 포함하고, 드럼 형태의 제 2 코어를 포함하고, 와이어는, 드럼 형태의 제 1 코어에 포함된 제 1 홀과 상기 드럼 형태의 제 2 코어에 포함된 제 2 홀(을 통과할 수 있다.
여기서, 인덕터부(210)는 코어와 와이어 사이에 위치하여, 코어와 와이어를 고정시키는 접착제; 및 코어, 와이어 및 상기 접착제가 놓일 수 있는 케이스를 더 포함할 수 있다.
한편, 인덕터부(210)는 도 1 내지 도 5를 참조하여 상술한 인덕터 장치(100)와 동일한 구성요소로 이해할 수 있으므로, 설명의 간명성을 위해 생략된 인덕터부(210)의 기능 및 특징들은 도 1 내지 도 5를 참조하여 상술한 인덕터 장치(100)의 기능 및 특징들을 적용할 수 있다.
한편, 인덕터부(210)는 인덕터를 포함(또는, 의미)할 수 있으며, 한 개 이상일 수 있다. 커패시터부(220)는 커패시터를 포함(또는, 의미)할 수 있으며, 한 개 이상일 수 있다. 저항부(230)는 저항을 포함(또는, 의미)할 수 있으며, 한 개 이상일 수 있다.
또한, 본 실시예들에 따른 필터 장치(200)는 L 필터, LC 필터, RL 필터 및 RLC 필터 중 적어도 하나의 필터를 포함할 수 있다.
도 7 및 도 8은 본 실시예들에 따른 필터 장치의 형태를 설명하기 위한 회로도이다.
도 7을 참조하면, 본 실시예들에 따른 필터 장치(200)는 인덕터부(210)와 커패시터부(220)를 포함할 수 있다. 인덕터부(210)는 인덕터(L)를 포함할 수 있다. 커패시터부(220)는 커패시터(C)를 포함할 수 있다. 즉, 본 실시예들에 따른 필터 장치는 LC필터일 수 있다.
이에, 본 실시예들에 따른 LC필터를 포함하는 필터 장치(200)는 인덕터(L) 및 커패시터(C)를 통해 전기 신호를 필터링하고, 인덕터를 통해 전류 신호를 센싱할 수 있다.
도 8을 참조하면, 본 실시예들에 따른 필터 장치(200)는 인덕터부(210)와 커패시터부(220)를 포함할 수 있다. 인덕터부(210)는 인덕터(L)를 포함할 수 있다. 커패시터부(220)는 제 1 커패시터(C1) 및 제 2 커패시터(C2)를 포함할 수 있다. 즉, 본 실시예들에 따른 필터 장치(200)는 π형태의 LC필터일 수 있다.
이에, 본 실시예들에 따른 π형태의 LC필터를 포함하는 필터 장치(200)는 인덕터(L) 및 제 1 및 제 2 커패시터(C1, C2)를 통해 전기 신호를 필터링하고, 인덕터를 통해 전류 신호를 센싱할 수 있다.
이에, 소비 전류를 측정하기 위해 별도의 전류 센싱용 홀 센서 등을 추가함으로써, 회로 부품이 추가되고 PCB 공간도 추가로 확보되어햐 하는 종래의 전원 라인 필터보다, 본 실시예들에 따른 필터 장치는 자성 물질을 포함하는 코어와 저저항 물질을 포함하는 와이어(일 예로, 션트 저항 등)로 구성되는 인덕터를 통해 즉, 저저항 물질을 포함하는 와이어(일 예로, 션트 저항 등)에 코어에 포함된 자성 물질을 감쌈으로써, 전기 신호의 노이즈를 필터링할 수 있고, 전류 신호를 센싱 즉, 한 가지 부품으로 전원 필터와 소비 전류 측정 등 두가지 기능을 사용할 수 있어, 회로 부품을 줄일 수 있고, PCB 공간도 축소시킬 수 있다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 실시예들에 따른 조향 제어 장치를 설명한다.
도 9는 본 실시예들에 따른 조향 제어 장치를 설명하기 위한 구체적인 블록 구성도이다.
도 9를 참조하면, 본 실시예들에 따른 조향 제어 장치(300)는 필터부(310), 조향 모터 전원부(320), 센서부(330), 통신부(340), 컨트롤러부(350), 컨트롤러 감시부(360) 및 동작 전원 변환부(370) 중 적어도 어느 하나를 포함하여 이루어질 수 있다.
필터부(310)는 입력 전원과 연결될 수 있다. 필터부(310)는 입력 전원으로부터 제공받은 전기 에너지의 노이즈를 필터링하고 노이즈가 필터링된 전기 에너지를 조향 모터 전원부(320) 및 동작 전원 변환부(370)로 제공할 수 있다.
조향 모터 전원부(320)는 필터부(310)와 연결되고, 필터링된 전기 에너지를 제공받을 수 있다. 조향 모터 전원부(320)는 컨트롤러부(350)와 연결되어 조향 모터 제어 신호를 제공받을 수 있다. 조향 모터 전원부(320)는 조향 모터 제어 신호를 바탕으로 필터링된 전기 에너지를 변환하여 어시스트 조향력을 생성하고, 어시스트 조향력에 기반하여 조향 모터를 제어할 수 있다.
조향 모터 전원부(320)는 게이트 드라이버(321), 인버터(322) 및 페이즈 디스커넥터(phase disconnector, PCO)(323) 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
게이트 드라이버(321)는 컨트롤러부(350)로부터 조향 모터 제어 신호를 제공받고, 이를 기반으로 게이트 신호를 생성하여 인버터(322)로 제공할 수 있다. 인버터(322)는 게이트 신호에 따라 필터부의 필터링된 전기 에너지를 변환하여 어시스트 조향력을 생성할 수 있다. 페이즈 디스커넥터(일 예로, 차단기 또는 단로기 등)(323)는 인버터(322)와 조향 모터 사이에 위치하여, 인버터(322)로부터 제공받은 어시스트 조향력을 조향 모터로 공급하거나 차단할 수 있다.
센서부(330)는 온도 센서(331), 전류 센서(332) 및 모터 위치 센서(333) 중 적어도 어느 하나를 포함하여 이루어질 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 조향 시스템(또는, 조향 제어 장치)에 대한 상태를 측정할 수 있다면, 어떠한 센서라도 포함할 수 있다.
온도 센서(331)는 조향 제어 장치(300)의 온도를 측정하여 온도 정보를 컨트롤러부(350)로 제공할 수 있다. 또한, 전류 센서(332)는 조향 모터 전원부(320)에서 조향 모터로 제공되는 어시스트 전류(또는, 어시스트 조향력)를 측정하여 어시스트 전류 정보를 컨트롤러부(350) 제공할 수 있다. 또한, 모터 위치 센서(v33)는 조향 모터의 위치를 측정하여 조향 모터의 위치 정보를 컨트롤러부(350)로 제공할 수 있다.
통신부(340)는 내부 통신부 및 외부 통신부 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 내부 통신부는, 조향 제어 장치가 복수개인 경우, 다른 조향 제어 장치와 연결되어 정보들을 서로 제공받거나 제공할 수 있다. 외부 통신부는 차량과 연결되어, 차량으로부터 차량의 상태 정보(일 예로, 차량의 속도 정보 등)를 제공받거나 차량으로 조향 시스템과 관련된 정보들을 제공할 수 있다.
컨트롤러부(350)는 조향 제어 장치의 각 구성요소와 연결되어 정보를 제공하거나 정보를 제공받아 동작을 제어할 수 있다.
예를 들어, 컨트롤러부(350)는 조향 휠의 토크 정보, 조향 휠의 조향각 정보, 온도 정보, 어시스트 전류 정보, 조향 모터 위치 정보, 차량의 상태 정보(일 예로, 차량의 차속 정보), 입력 전원의 상태 정보, 단락(또는, 과전류) 상태 정보, 필터부의 전류 센싱 정보 및 조향 모터의 상태 정보 중 적어도 어느 하나의 정보에 기반하여, 조향 모터 제어 신호를 생성하여 게이트 드라이버로 제공하거나, 분리/연결 제어 신호(일 예로, 클러치 제어 신호)를 생성하여 분리/연결 기구로 제공할 수 있다.
컨트롤러부(350)는 마이크로 컨트롤러를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 프로그램을 처리(또는, 실행 및 연산) 할 수 있는 장치(또는, 컴퓨터)라면 어떠한 장치(또는, 컴퓨터)라도 포함할 수 있다.
컨트롤러 감시부(360)는 컨트롤러부(350)와 연결될 수 있다. 컨트롤러 감시부(360)는 컨트롤러부(350)의 동작 상태를 감시할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러부(350)는 워치독 신호를 컨트롤러 감시부(360)로 제공할 수 있다. 그리고, 컨트롤러 감시부(360)는 컨트롤러부(350)로부터 제공받은 워치독 신호에 기반하여 클리어 되거나, 리셋 신호를 생성하여 컨트롤러부(350)로 제공할 수 있다.
컨트롤러 감시부(360)는 워치독을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 컨트롤러부를 감시할 수 있는 장치라면 어떠한 장치라도 포함할 수 있다. 특히, 워치독(watchdog은 데드라인 즉, 시작과 끝이 있는 윈도우(window) 워치독을 포함할 수 있다.
동작 전원 변환부(370)는 필터부(310)와 연결될 수 있다. 동작 전원 변환부(370)는 필터부(310)의 필터링된 전기 에너지를 변환하여 조향 제어 장치(300)의 각 구성요소에 대한 동작 전압을 생성할 수 있다. 이러한 동작 전원 변환부(370)는 DC-DC 컨버터 및 레귤레이터(regulator) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 전원 보호 모듈의 출력을 변환하여 조향 제어 장치의 각 구성요소에 대한 동작 전압을 생성할 수 있다면 어떠한 장치라도 포함할 수 있다.
한편, 조향 제어 장치(300)는 ECU(Electronic Control Unit)를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 전자적으로 제어할 수 있는 장치(또는, 시스템)라면 어떠한 제어 장치(또는, 시스템)라도 포함할 수 있다.
한편, 조향 제어 장치(300)는 인덕터부와, 커패시터부 및 저항부 중 적어도 하나를 포함하여 전기 에너지의 노이즈를 필터링하는 필터부(310); 및 조향 모터 제어 신호를 바탕으로 필터링된 전기 에너지를 변환하여 어시스트 조향력을 생성하고, 어시스트 조향력에 기반하여 조향 모터를 제어하는 조향 모터 전원부(320)를 포함하되, 인덕터부는, 자성 물질을 포함하는 코어(core); 및 코어 상에 감기고, 저저항 물질을 포함하는 와이어(wire)를 포함하되, 전류 신호를 센싱할 수 있다.
여기서, 자성 물질은 페라이트(ferrite) 물질을 포함할 수 있다.
여기서, 와이어는 저저항 물질을 포함하는 션트(shunt) 저항을 포함할 수 있다.
여기서, 저저항 물질은 구리-망간(Cu-Mn) 합금 물질, 구리-니켈(Cu-Ni) 합금 물질, 철-크롬(Fe-Cr) 합금 물질 및 철-니켈(Fe-Ni) 합금 물질 중 적어도 하나의 합금 물질을 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 예들 들어 본 실시예들에 따른 조향 제어 장치는 인덕터부와, 커패시터부 및 저항부 중 적어도 하나를 포함하여 전기 에너지의 노이즈를 필터링하는 필터부; 및 조향 모터 제어 신호를 바탕으로 필터링된 전기 에너지를 변환하여 어시스트 조향력을 생성하고, 어시스트 조향력에 기반하여 조향 모터를 제어하는 조향 모터 전원부를 포함하되, 상기 인덕터부는, 자성 물질을 포함하는 코어(core); 및 상기 코어 상에 감기고, 저저항 물질을 포함하는 션트(shunt) 저항을 포함하는 와이어(wire)를 포함하여, 전류 신호를 센싱하되, 상기 자성 물질은, 페라이트(ferrite) 물질을 포함하고, 상기 저저항 물질은, 구리-망간(Cu-Mn) 합금 물질, 구리-니켈(Cu-Ni) 합금 물질, 철-크롬(Fe-Cr) 합금 물질 및 철-니켈(Fe-Ni) 합금 물질 중 적어도 하나의 합금 물질을 포함할 수 있다.
여기서, 코어는, 제 1 홀을 포함하고, 드럼 형태의 제 1 코어; 및 제 2 홀을 포함하고, 드럼 형태의 제 2 코어를 포함하고, 와이어는, 드럼 형태의 제 1 코어에 포함된 제 1 홀과 상기 드럼 형태의 제 2 코어에 포함된 제 2 홀을 통과할 수 있다.
여기서, 인덕터부는 코어와 상기 와이어 사이에 위치하여, 상기 코어와 상기 와이어를 고정시키는 접착제; 및 코어, 와이어 및 접착제가 놓일 수 있는 케이스를 더 포함할 수 있다.
여기서, 인덕터부와 커패시터부를 포함하는 경우, 인덕터부와 커패시터부는, π형태의 LC필터일 수 있다.
여기서, 조향 모터 제어 신호를 생성하는 컨트롤러부(350)를 더 포함하되, 컨트롤러부(350)는, 인덕터부를 통해 센싱된 전류 신호에 기반하여 조향 제어 장치(300)의 상태를 판단하고, 판단 결과에 따라 조향 모터 전원부(320)를 제어할 수 있다.
즉, 컨트롤러부(350)는 인덕터부를 통해 센싱된 전류 신호에 대응하는 센싱 전류값과 기 설정된 전류값과 비교하고, 비교 결과 센싱 전류값이 기 설정된 전류값 이하인 경우 조향 제어 장치(300)를 정상 상태로 판단할 수 있다. 그리고, 컨트롤러부(350)는 조향 제어 장치(300)의 정상 상태에 대응하는 조향 모터 제어 신호를 생성할 수 있다. 그리고, 조향 모터 전원부(320)는 조향 제어 장치(300)의 정상 상태에 대응하는 조향 모터 제어 신호를 바탕으로 필터링된 전기 에너지를 변환하여 어시스트 조향력을 생성하고, 어시스트 조향력에 기반하여 조향 모터를 제어할 수 있다.
또한, 컨트롤러부(350)는 인덕터부를 통해 센싱된 전류 신호에 대응하는 센싱 전류값과 기 설정된 전류값과 비교하고, 비교 결과 센싱 전류값이 기 설정된 전류값을 초과한 경우 조향 제어 장치(300)를 비정상 상태로 판단할 수 있다. 그리고, 컨트롤러부(350)는 조향 제어 장치(300)의 비정상 상태에 대응하는 조향 모터 제어 신호를 생성할 수 있다. 그리고, 조향 모터 전원부(320)는 조향 제어 장치(300)의 비정상 상태에 대응하는 조향 모터 제어 신호를 바탕으로 동작을 정지하여 조향 모터의 동작을 정지시킬 수 있다.
여기서, 기 설정된 전류값은 조향 제어 장치(300) 및 조향 모터가 정상일 때 필요로 하는 입력 전류값의 최대값일 수 있다. 특히, 입력 전류값은 입력 전원과 조향 모터 전원부(320)(특히, 인버터(322)) 사이의 전류값일 수 있다.
한편, 필터부(310)는 도 6 내지 도 8을 참조하여 상술한 필터 장치(200)와 동일한 구성요소로 이해할 수 있으므로, 설명의 간명성을 위해 생략된 필터부(310)의 기능 및 특징들은 도 5 내지 도 7을 참조하여 상술한 필터 장치(200)의 기능 및 특징들을 적용할 수 있다.
한편, 인덕터부는 도 1 내지 도 5를 참조하여 상술한 인덕터 장치(100)와 동일한 구성요소로 이해할 수 있으므로, 설명의 간명성을 위해 생략된 인덕터부의 기능 및 특징들은 도 1 내지 도 5를 참조하여 상술한 인덕터 장치(100)의 기능 및 특징들을 적용할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시예들에 따른 조향 제어 장치는 자성 물질을 포함하는 코어와 저저항 물질을 포함하는 와이어(일 예로, 션트 저항 등)로 구성되는 인덕터를 통해 전원단의 소비 전류를 측정하고, 측정된 소비 전류에 기반하여 조향 제어 장치 및 조향 시스템의 동작 상태를 판단하고, 판단 결과에 따라 조향 제어 장치 및 조향 시스템의 동작을 제어함으로써, 조향 제어 장치 및 조향 시스템의 신뢰도를 높일 수 있다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 실시예들에 따른 조향 시스템을 설명한다.
도 10은 본 실시예들에 따른 조향 시스템을 설명하기 위한 전체적인 블록 구성도이다.
도 10을 참조하면, 본 실시예들에 따른 조향 시스템(400)은 조향 장치(410) 및 조향 어시스트 장치(420) 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
조향 장치(410)는 조향 휠(steering wheel)(414)에 가한 조향력(또는, 회전력 등)을 바탕으로 바퀴(wheel)(315)의 조향각을 변화시킬 수 있다. 이러한 조향 장치(410)는 입력측 기구(411) 및 출력측 기구(412) 등을 포함하여 이루어질 수 있다. 또한, 조향 장치(410)는 분리/연결 기구(413) 등을 더 포함하여 이루어질 수 있다.
입력측 기구(411)는 조향 휠(314)과 연결될 수 있다. 입력측 기구(411)는 조향 휠(414)의 회전 방향 또는 조향 휠(414)의 회전 방향과 반대 방향으로 회전할 수 있다. 이러한 입력측 기구(411)는 조향 휠(414)과 연결되는 조향 축 등을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 조향 휠의 회전 방향 또는 조향 휠의 회전 방향과 반대 방향으로 회전할(또는, 움직일) 수 있다면 어떠한 기구(또는, 장치)라도 포함할 수 있다.
출력측 기구(412)는 전기적 및 기계적 중 적어도 어느 하나에 의해 입력측 기구(411)와 연결될 수 있다. 출력측 기구(412)는 바퀴(415)와 연결되어, 바퀴(415)의 조향각(또는, 움직임 등)을 변화시킬 수 있다. 이러한 출력측 기구(412)는 피니언(pinion), 랙(rack), 타이 로드(tie rod) 및 너클 암(knuckle arm) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 바퀴의 조향각(또는, 움직임 등)을 변화시킬 수 있다면 어떠한 기구(또는, 장치)라도 포함할 수 있다.
분리/연결 기구(413)는 입력측 기구(411) 및 출력측 기구(412)와 연결될 수 있다. 분리/연결 기구(413)는 입력측 기구(411)와 출력측 기구(412)를 기계적 또는 전기적으로 연결 또는 분리시킬 수 있다. 이러한 분리/연결 기구(413)는 클러치를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 입력측 기구와 출력측 기구를 기계적 또는 전기적으로 연결 또는 분리시킬 수 있다면 어떠한 기구(또는, 장치)라도 포함할 수 있다.
본 실시예들에 따른 조향 장치(410)는 입력측 기구와 출력측 기구가 기계적으로 연결된 형태의 조향 장치, 입력측 기구와 출력측 기구가 전기적으로 연결된 형태의 조향 장치(또는, Steer by wire, SbW) 및 입력측 기구와 출력측 기구가 분리/연결 기구와 연결된 형태의 조향 장치(또는, 클러치를 포함하는 SbW) 중 적어도 하나의 조향 장치를 포함할 수 있다.
한편, 조향 휠(414)과 바퀴(415)는 조향 장치(410)에 포함되지 않는 것으로 도시되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 조향 장치(410)에 포함될 수 있다.
조향 어시스트 장치(420)는 조향 장치(410)와 연결될 수 있다. 조향 어시스트 장치(420)는 조향 장치(410)로 어시스트 조향력을 제공할 수 있다.
본 실시예들에 따른 조향 어시스트 장치(420)는 입력 전원(421), 조향 제어 모듈(422), 조향 모터(423) 및 센서 모듈(424) 중 적어도 어느 하나를 포함하여 이루어질 수 있다.
입력 전원(421)은 직류 전원 및 교류 전원 중 적어도 하나의 전원을 포함할 수 있다. 특히, 직류 전원은 배터리 등을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 직류를 제공할 수 있다면 어떠한 전원이라도 포함할 수 있다.
조향 제어 모듈(422)은 입력 전원(421)과 연결될 수 있다. 조향 제어 모듈(422)은 입력 전원(421)으로부터 전기 에너지를 제공받고, 전기 에너지의 노이즈를 필터링하며, 조향 모터 제어 신호를 바탕으로 필터링된 전기 에너지를 변환하여 어시스트 조향력을 생성하고, 어시스트 조향력에 기반하여 조향 모터(423)를 제어할 수 있다.
센서 모듈(424)은 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있다.
여기서, 센서는 조향 토크 센서(424-1) 및 조향 각 센서(424-2) 중 적어도 하나를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 차량의 상태 및 차량의 조향 상태를 측정할 수 있다면 어떠한 센서라도 포함할 수 있다.
조향 토크 센서(424-1)는 조향 휠의 조향 토크를 측정하여 조향 휠의 토크 정보를 조향 제어 모듈(422)로 제공할 수 있다. 또한, 조향 각 센서(424-2)는 조향 휠의 조향 각을 측정하여 조향 휠의 조향 각 정보를 조향 제어 모듈(422)로 제공할 수 있다.
조향 제어 모듈(422)은 조향 토크 정보 및 조향 각 정보 중 적어도 어느 하나의 정보에 기반하여 조향 모터 제어 신호를 생성하고, 조향 모터 제어 신호에 따라 필터링된 전기 에너지를 변환하여 어시스트 조향력를 생성하며, 어시스트 조향력에 기반하여 조향 모터(423)를 제어할 수 있다.
조향 모터(423)는 조향 제어 모듈(422)과 연결될 수 있다. 조향 모터(423)는 조향 제어 모듈(422)로부터 제공되는 어시스트 조향력에 기반하여 동작하여 조향 장치(410)의 조향을 어시스트할 수 있다.
조향 모터(423)는 싱글 와인딩(single winding) 타입 모터 및 듀얼 와인딩(dual winding) 타입 모터 중 적어도 어느 하나의 모터를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 조향 장치의 조향을 어시스트할 수 있다면 어떠한 모터라도 포함할 수 있다.
조향 모터(423)는 3상 타입 모터 및 5상 타입 모터 중 적어도 어느 하나의 모터를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 조향 장치의 조향을 어시스트할 수 있다면 어떠한 모터라도 포함할 수 있다.
한편, 조향 어시스트 장치(420)는 전기 에너지를 제공하는 입력 전원(421); 및 인덕터부와, 커패시터부 및 저항부 중 적어도 하나를 포함하여 전기 에너지의 노이즈를 필터링하는 필터부; 및 조향 모터 제어 신호를 바탕으로 필터링된 전기 에너지를 변환하여 어시스트 조향력을 생성하고, 어시스트 조향력에 기반하여 조향 모터를 제어하는 조향 모터 전원부를 포함하는 조향 제어 모듈(422)을 포함하되, 인덕터부는, 자성 물질을 포함하는 코어(core); 및 코어 상에 감기고, 저저항 물질을 포함하는 와이어(wire)를 포함하되, 전류 신호를 센싱할 수 있다.
여기서, 자성 물질은 페라이트(ferrite) 물질을 포함할 수 있다.
여기서, 와이어는 저저항 물질을 포함하는 션트(shunt) 저항을 포함할 수 있다.
여기서, 저저항 물질은 구리-망간(Cu-Mn) 합금 물질, 구리-니켈(Cu-Ni) 합금 물질, 철-크롬(Fe-Cr) 합금 물질 및 철-니켈(Fe-Ni) 합금 물질 중 적어도 하나의 합금 물질을 포함할 수 있다.
여기서, 코어는, 제 1 홀을 포함하고, 드럼 형태의 제 1 코어; 및 제 2 홀을 포함하고, 드럼 형태의 제 2 코어를 포함하고, 와이어는, 드럼 형태의 제 1 코어에 포함된 제 1 홀과 상기 드럼 형태의 제 2 코어에 포함된 제 2 홀을 통과할 수 있다.
여기서, 인덕터부는 코어와 상기 와이어 사이에 위치하여, 상기 코어와 상기 와이어를 고정시키는 접착제; 및 코어, 와이어 및 접착제가 놓일 수 있는 케이스를 더 포함할 수 있다.
여기서, 인덕터부와 커패시터부를 포함하는 경우, 인덕터부와 커패시터부는, π형태의 LC필터일 수 있다.
여기서, 조향 제어 모듈(422)은 조향 모터 제어 신호를 생성하는 컨트롤러부를 더 포함하되, 컨트롤러부는, 인덕터부를 통해 센싱된 전류 신호에 기반하여 조향 어시스트 장치(420)의 상태를 판단하고, 판단 결과에 따라 조향 모터 전원부를 제어할 수 있다.
즉, 컨트롤러부는 인덕터부를 통해 센싱된 전류 신호에 대응하는 센싱 전류값과 기 설정된 전류값과 비교하고, 비교 결과 센싱 전류값이 기 설정된 전류값 이하인 경우 조향 어시스트 장치(420)를 정상 상태로 판단할 수 있다. 그리고, 컨트롤러부는 조향 어시스트 장치(420)의 정상 상태에 대응하는 조향 모터 제어 신호를 생성할 수 있다. 그리고, 조향 모터 전원부는 조향 어시스트 장치(420)의 정상 상태에 대응하는 조향 모터 제어 신호를 바탕으로 필터링된 전기 에너지를 변환하여 어시스트 조향력을 생성하고, 어시스트 조향력에 기반하여 조향 모터(423)를 제어할 수 있다.
또한, 컨트롤러부는 인덕터부를 통해 센싱된 전류 신호에 대응하는 센싱 전류값과 기 설정된 전류값과 비교하고, 비교 결과 센싱 전류값이 기 설정된 전류값을 초과한 경우 조향 어시스트 장치(420)를 비정상 상태로 판단할 수 있다. 그리고, 컨트롤러부는 조향 어시스트 장치(420)의 비정상 상태에 대응하는 조향 모터 제어 신호를 생성할 수 있다. 그리고, 조향 모터 전원부는 조향 어시스트 장치(420)의 비정상 상태에 대응하는 조향 모터 제어 신호를 바탕으로 동작을 정지하여 조향 모터의 동작을 정지시킬 수 있다.
여기서, 기 설정된 전류값은 조향 어시스트 장치 및 조향 모터가 정상일 때 필요로 하는 입력 전류값의 최대값일 수 있다. 특히, 입력 전류값은 입력 전원과 조향 모터 전원부(특히, 인버터) 사이의 전류값일 수 있다.
한편, 조향 제어 모듈(422)은 도 9를 참조하여 상술한 조향 제어 장치(300)와 동일한 구성요소로 이해할 수 있으므로, 설명의 간명성을 위해 생략된 조향 제어 모듈(422)의 기능 및 특징들은 도 9를 참조하여 상술한 조향 제어 장치(300)의 기능 및 특징들을 적용할 수 있다.
한편, 인덕터부는 도 1 내지 도 5를 참조하여 상술한 인덕터 장치(100)와 동일한 구성요소로 이해할 수 있으므로, 설명의 간명성을 위해 생략된 인덕터부의 기능 및 특징들은 도 1 내지 도 5를 참조하여 상술한 인덕터 장치(100)의 기능 및 특징들을 적용할 수 있다.
한편, 필터부는 도 6 내지 도 8을 참조하여 상술한 필터 장치(200)와 동일한 구성요소로 이해할 수 있으므로, 설명의 간명성을 위해 생략된 필터부의 기능 및 특징들은 도 5 내지 도 8을 참조하여 상술한 필터 장치(200)의 기능 및 특징들을 적용할 수 있다.
이상의 설명은 본 개시의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 기술 사상의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 또한, 본 실시예들은 본 개시의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 이러한 실시예에 의하여 본 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 개시의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 개시의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 인덕터 장치
200: 필터 장치
300: 조향 제어 장치
400: 조향 시스템

Claims (11)

  1. 자성 물질을 포함하는 코어(core); 및
    상기 코어 상에 감기고, 저저항 물질을 포함하는 션트(shunt) 저항을 포함하는 와이어(wire)를 포함하되,
    상기 자성 물질은, 페라이트(ferrite) 물질을 포함하고,
    상기 저저항 물질은, 구리-망간(Cu-Mn) 합금 물질, 구리-니켈(Cu-Ni) 합금 물질, 철-크롬(Fe-Cr) 합금 물질 및 철-니켈(Fe-Ni) 합금 물질 중 적어도 하나의 합금 물질을 포함하는 인덕터 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 코어는, 제 1 홀을 포함하고, 드럼 형태의 제 1 코어; 및
    제 2 홀을 포함하고, 드럼 형태의 제 2 코어를 포함하고,
    상기 와이어는, 상기 드럼 형태의 제 1 코어에 포함된 제 1 홀과 상기 드럼 형태의 제 2 코어에 포함된 제 2 홀을 통과하는 인덕터 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 코어와 상기 와이어 사이에 위치하여, 상기 코어와 상기 와이어를 고정시키는 접착제를 더 포함하는 인덕터 장치.
  4. 인덕터부와, 커패시터부 및 저항부 중 적어도 하나를 포함하여 전기 신호의 노이즈를 필터링하는 필터 장치로서,
    상기 인덕터부는,
    자성 물질을 포함하는 코어(core); 및
    상기 코어 상에 감기고, 저저항 물질을 포함하는 션트(shunt) 저항을 포함하는 와이어(wire)를 포함하여, 전류 신호를 센싱하되,
    상기 자성 물질은, 페라이트(ferrite) 물질을 포함하고,
    상기 저저항 물질은, 구리-망간(Cu-Mn) 합금 물질, 구리-니켈(Cu-Ni) 합금 물질, 철-크롬(Fe-Cr) 합금 물질 및 철-니켈(Fe-Ni) 합금 물질 중 적어도 하나의 합금 물질을 포함하는 필터 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 코어는, 제 1 홀을 포함하고, 드럼 형태의 제 1 코어; 및
    제 2 홀을 포함하고, 드럼 형태의 제 2 코어를 포함하고,
    상기 와이어는, 상기 드럼 형태의 제 1 코어에 포함된 제 1 홀과 상기 드럼 형태의 제 2 코어에 포함된 제 2 홀을 통과하는 필터 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 인덕터부는,
    상기 코어와 상기 와이어 사이에 위치하여, 상기 코어와 상기 와이어를 고정시키는 접착제를 더 포함하는 필터 장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 인덕터부와 상기 커패시터부를 포함하는 경우,
    상기 인덕터부와 상기 커패시터부는, π형태의 LC필터인 필터 장치.
  8. 인덕터부와, 커패시터부 및 저항부 중 적어도 하나를 포함하여 전기 에너지의 노이즈를 필터링하는 필터부; 및
    조향 모터 제어 신호를 바탕으로 필터링된 전기 에너지를 변환하여 어시스트 조향력을 생성하고, 어시스트 조향력에 기반하여 조향 모터를 제어하는 조향 모터 전원부를 포함하되,
    상기 인덕터부는,
    자성 물질을 포함하는 코어(core); 및
    상기 코어 상에 감기고, 저저항 물질을 포함하는 션트(shunt) 저항을 포함하는 와이어(wire)를 포함하여, 전류 신호를 센싱하되,
    상기 자성 물질은, 페라이트(ferrite) 물질을 포함하고,
    상기 저저항 물질은, 구리-망간(Cu-Mn) 합금 물질, 구리-니켈(Cu-Ni) 합금 물질, 철-크롬(Fe-Cr) 합금 물질 및 철-니켈(Fe-Ni) 합금 물질 중 적어도 하나의 합금 물질을 포함하는 조향 제어 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 코어는, 제 1 홀을 포함하고, 드럼 형태의 제 1 코어; 및
    제 2 홀을 포함하고, 드럼 형태의 제 2 코어를 포함하고,
    상기 와이어는, 상기 드럼 형태의 제 1 코어에 포함된 제 1 홀과 상기 드럼 형태의 제 2 코어에 포함된 제 2 홀을 통과하는 조향 제어 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 인덕터부와 상기 커패시터부를 포함하는 경우,
    상기 인덕터부와 상기 커패시터부는, π형태의 LC필터인 조향 제어 장치.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 조향 모터 제어 신호를 생성하는 컨트롤러부를 더 포함하되,
    상기 컨트롤러부는,
    상기 인덕터부를 통해 센싱된 전류 신호에 기반하여 상기 조향 제어 장치의 상태를 판단하고, 판단 결과에 따라 상기 조향 모터 전원부를 제어하는 조향 제어 장치.
KR1020200022808A 2020-02-25 2020-02-25 인덕터 장치, 필터 장치 및 조향 제어 장치 KR20210108065A (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200022808A KR20210108065A (ko) 2020-02-25 2020-02-25 인덕터 장치, 필터 장치 및 조향 제어 장치
DE112021001223.1T DE112021001223T5 (de) 2020-02-25 2021-02-23 Induktorvorichtung, filtervorrichtung und lenksteuervorrichtung
CN202180012693.4A CN115053304A (zh) 2020-02-25 2021-02-23 电感器装置、滤波器装置和转向控制装置
US17/787,614 US20220415553A1 (en) 2020-02-25 2021-02-23 Inductor device, filter device and steering control device
PCT/KR2021/002252 WO2021172844A1 (ko) 2020-02-25 2021-02-23 인덕터 장치, 필터 장치 및 조향 제어 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200022808A KR20210108065A (ko) 2020-02-25 2020-02-25 인덕터 장치, 필터 장치 및 조향 제어 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210108065A true KR20210108065A (ko) 2021-09-02

Family

ID=77491365

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200022808A KR20210108065A (ko) 2020-02-25 2020-02-25 인덕터 장치, 필터 장치 및 조향 제어 장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220415553A1 (ko)
KR (1) KR20210108065A (ko)
CN (1) CN115053304A (ko)
DE (1) DE112021001223T5 (ko)
WO (1) WO2021172844A1 (ko)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5455229A (en) * 1992-12-23 1995-10-03 Eli Lilly And Company Method for minimizing and containing ischemic and reperfusion injury
JP2005236198A (ja) * 2004-02-23 2005-09-02 Murata Mfg Co Ltd 巻線型インダクタの製造方法
JP2006086335A (ja) * 2004-09-16 2006-03-30 Sumida Corporation 磁気素子、コイル部品、アンテナコイルおよび可変パワーインダクタ
KR100593676B1 (ko) * 2004-10-09 2006-06-30 재단법인 포항산업과학연구원 극세선을 이용한 인덕터 코아 및 그 제조방법
KR101134838B1 (ko) * 2006-03-31 2012-04-13 주식회사 만도 전류 센서를 이용하여 전동식 조향장치에 페일세이프알고리즘을 제공하는 시스템 및 방법
KR102125730B1 (ko) 2018-08-24 2020-06-24 전자부품연구원 이중코일을 이용한 웨어러블 장치 및 그 동작방법

Also Published As

Publication number Publication date
CN115053304A (zh) 2022-09-13
DE112021001223T5 (de) 2022-12-29
WO2021172844A1 (ko) 2021-09-02
US20220415553A1 (en) 2022-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110867296B (zh) 电感器装置、滤波器装置和转向系统
EP2708444B1 (en) Electric power steering device
EP2965105B1 (en) Sensing electrical current in a conductor
US11046356B2 (en) Electric power steering device
JP5276335B2 (ja) モータ駆動機械用3相コモンモードフィルタ
CN112802672A (zh) 用于对至少一个信号进行滤波的装置
US11108350B2 (en) Electric power steering apparatus
CN114624497A (zh) 一种车载设备输入大电流检测电路结构
KR20210108065A (ko) 인덕터 장치, 필터 장치 및 조향 제어 장치
KR102384181B1 (ko) 조향 어시스트 장치
US20220416749A1 (en) Filter device and steering control device
JPH05291865A (ja) Lcフィルタ
US20230174142A1 (en) Steering system
JP2005184074A (ja) ノイズフィルタ
CN219329691U (zh) 配电装置和供电设备
JP2005184075A (ja) ノイズフィルタ
CN103210573A (zh) 用于功率调节器中的输出级薄膜电容器的结构
US10320358B2 (en) Magnetically coupled contactless damper
CN217238193U (zh) 一种车载设备输入大电流检测电路结构
CN110650581B (zh) 驱动控制电路板和空调器
CN113707509A (zh) 一种具有电压监测功能的保险丝
KR20230033914A (ko) Emi 필터 장치
JP2005198146A (ja) ノイズフィルタ
CN106847641A (zh) 综合起动器
JP2013088189A (ja) トルクセンサ及びこれを備えた電動パワーステアリング装置