KR100355763B1 - 전동식 파워 스티어링 장치 - Google Patents

전동식 파워 스티어링 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전동식 파워 스티어링 장치에 관한 것으로서, 조향 핸들을 회전시키는 운전자의 회전력을 감지하는 토크 센서(1)와; 차량의 주행 속도를 감지하는 차속 센서(30)와; 운전자의 회전력, 차량의 주행 속도 및 상기 운전자가 상기 조향 핸들을 조작한 시간당 횟수를 알리는 조타 빈도에 대응한 전류량 정보를 출력하는 ECU(2)와; 전류량 정보에 대응하는 전류를 모터(5)에 인가하는 구동 회로(4)를 구비한다.
따라서, 본 발명에 의한 전동식 파워 스티어링 장치에서는 차량의 속도, 운전자의 회전력 외에 운전자가 조향 핸들을 조작한 조타 빈도에 대응한 적절한 보조 회전력이 제공된다는 효과가 있다.

Description

전동식 파워 스티어링 장치
본 발명은 자동차의 전동식 파워 스티어링(Power Steering) 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 운전자가 조향 핸들을 조작한 조타 빈도에 대응하여 보조 회전력을 설정한 전동식 파워 스티어링 장치에 관한 것이다.
전동식 파워 스티어링 장치는 자동차의 조향 핸들을 사용자가 용이하게 조작할 수 있도록 한 장치로서, 유압 등을 이용하는 종래의 유압식 파워 스티어링 장치와는 상이하게 모터의 회전력을 보조 회전력으로 사용하고 있다.
한편, 보조 회전력은 자동차의 주행 속도에 따라 상이하게 설정하는 것이 바람직하다. 즉, 자동차의 정지 중에 운전자가 작은 힘으로도 조향 핸들을 조작할 수 있게 하는 반면에 고속 주행 중에는 조향 핸들의 급조작에 의한 안전 사고를 방지하기 위하여 조향 핸들의 조작에 큰힘이 필요하도록 구성하여야 한다. 즉, 자동차 정지 또는 저속 주행 중에는 작은 힘으로 조향 핸들을 조작할 수 있게 하고, 고속 주행중에는 큰힘이 가해져야 조향 핸들이 조작되도록 파워 스트리링 장치를 구성할 필요가 있다.
따라서, 전동식 파워 스티어링 장치에서도 운전자에 의한 회전력 즉, 운전자가 조향 핸들을 회전시키는 회전력과 차속에 대응한(차속에 반비례하는) 보조 회전력이 발생시키고 있다.
그러나, 이러한 종래의 방법에서는 도로의 환경에 대하여는 전혀 고려하고 있지 않다는 문제가 있다.
즉, 도로가 직선으로 이루어지지 않고 굴곡이 많은 상태로 이루어져 있어, 운전자의 시간당 조향 핸들 조작 횟수 즉, 조타 빈도가 많은 경우에는 보조 회전력이 증가되어야 운전자의 운전이 용이할 것이며, 도로가 직선으로 이루어져 운전자의 조타 빈도가 적은 경우에는 보조 회전력을 감소시켜 핸들링이 무겁게 하는 것이 바람직할 것이다.
그러나, 종래의 전동식 파워 스티어링 장치에서는 상술한 바와 같이 운전자의 조타 빈도를 고려하지 않고 보조 회전력을 결정한다는 문제가 있었다.
본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은, 차량 속도 및 운전자의 회전력 외에 조향 핸들에 대한 조타 빈도를 고려하여 보조 회전력을 설정한 전동식 파워 스티어링 장치를 제공하는데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 인가 전류에 대응하는 회전력으로 회전하여 차량 바퀴의 조향각을 변화시키는 모터를 구비하는 차량 내 전동식 파워 스티어링 장치로서, 조향 핸들을 회전시키는 운전자의 회전력을 감지하는 토크 센서와; 차량의 주행 속도를 감지하는 차속 센서와; 운전자의 회전력, 차량의 주행 속도 및 운전자가 조향 핸들을 조작한 시간당 횟수를 알리는 조타 빈도에 대응한 전류량 정보를 출력하는 ECU와; 전류량 정보에 대응하는 전류를 상기 모터에 인가하는 구동 회로를 구비한다.
도 1은 본 발명에 따른 전동식 파워 스티어링 장치의 블록도,
도 2는 본 발명에 따른 전동식 파워 스티어링 장치의 작동 흐름도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 토크 센서 2 : ECU
3 : 차속 센서 4 : 구동 회로
5 : 모터
이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명을 행하기 위한 장치의 블록도로서, 조향 핸들을 회전시키는 운전자의 회전력을 감지하는 토크 센서(1)가 구성되어 있으며, 이 토크 센서(1)에 감지된 회전력은 ECU(2)에 제공된다. ECU(2)에는 토크 센서(1)외에 차속 센서(3)가 연결되어 있으며, 차속 센서(3)는 차량의 속도를 감지하여 ECU(2)에 제공한다.
ECU(2)내에는 후술하는 프로그램이 구성되어 있으며, 이 프로그램에 따라 차속 및 회전력 외에 조타 빈도에 대응한 전류량 정보를 구동 회로(4)에 인가하며, 구동 회로(4)는 전류량 정보에 대응하는 전류를 모터(5)에 인가하므로써 모터(5)는 전류량에 대응하는 회전력(보조 회전력)으로 자동차 타이어의 조향을 제어한다.
도 2에는 상술한 구성을 갖는 ECU(2)의 작동 흐름도가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 ECU(2)는 차량이 작동되면(S1), 차속 센서(3)로부터 인가되는 차량 속도 정보 및 토크 센서(1)로부터의 회전력 정보를 각각 입력한다(S2, S3). 종래에는 이와 같이 차량 속도와 회전력 정보만으로 모터(5)에 인가되는 전류량 즉, 보조 회전력을 결정하였다. 그러나, 본 발명에서는 이러한 정보 외에 조타 빈도를 측정하고, 이 조타 빈도에 따라 모터(5)에 인가되는 전류량을 재 설정하게 된다.
즉, ECU(2)는 토크 센서(1)로부터의 회전력 정보를 이용하여 사용자가 조향 핸들을 조작한 시간당 횟수 즉, 조타 빈도를 검출하고(S4), 조타 빈도가 기설정된 횟수 내에 있는 경우에는(S5) 단계(S2, S3)에서 검출된 회전력 정보 및 속도 정보에 대응하는 소정의 전류량 정보를 구동 회로(4)에 인가한다(S6).
그러나, 단계(S4)의 판단 결과, 조타 빈도가 기설정된 횟수 외에 경우 즉, 기설정된 횟수 이상이거나 이하인 경우에는 단계(S7)로 진행하고, 단계(S7)에서는 회전력, 속도 및 조타 횟수에 대응한 전류량 정보를 산출하여 구동 회로(4)에 인가한다.
여기서, 단계(S7)에서 산출하는 전류량 정보는 단계(S6)에서 설정된 전류량 정보에 비하여 가감이 이루어진다. 즉, 단계(S5)에서의 판단 결과, 조타 빈도가 기설정된 횟수보다 큰 경우에 단계(S7)에서의 전류량 정보는 단계(S6)에서의 전류량 정보보다 조타 빈도에 대응하여 크게 설정되어야 하며, 단계(S5)에서의 판단 결과, 조타 빈도가 기설정된 횟수보다 작은 경우에 단계(S7)에서의 전류량 정보는 단계(S6)에서의 전류량 정보보다 조타 빈도에 대응하여 작게 설정되어야 한다. 이와 같이 조타 빈도에 대응하여 단계(S6)에서의 전류량 정보보다 가감되는 전류량 정보는 ECU(2)내의 롬 내에 테이블로서 구현이 가능함은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있을 것이다.
ECU(2)로부터의 전류량 정보는 구동 회로(4)에 인가되며, 구동 회로(4)는 이 전류량 정보에 대응한 전류를 모터(5)에 인가하고, 모터(5)는 이 전류량에 대응한 회전력 즉, 보조 회전력으로 바퀴의 조향을 제어한다.
따라서, 본 발명에 의한 전동식 파워 스티어링 장치에서는 차량의 속도, 운전자의 회전력 외에 운전자가 조향 핸들을 조작한 조타 빈도에 대응한 적절한 보조 회전력이 제공된다는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 인가 전류에 대응하는 보조 회전력으로 회전하여 차량 바퀴의 조향각을 변화시키는 모터를 구비하는 차량 내 전동식 파워 스티어링 장치로서,
    조향 핸들을 회전시키는 운전자의 회전력을 감지하는 토크 센서와;
    차량의 주행 속도를 감지하는 차속 센서와;
    상기 운전자의 회전력, 차량의 주행 속도 및 상기 운전자가 상기 조향 핸들을 조작한 시간당 횟수를 알리는 조타 빈도에 대응한 전류량 정보를 출력하는 ECU와;
    상기 전류량 정보에 대응하는 전류를 상기 모터에 인가하는 구동 회로를 구비하는 전동식 파워 스티어링 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 ECU는 상기 조타 빈도가 기설정된 횟수 범위 내에 있을 때에는 상기 회전력 및 상기 차량의 주행 속도에만 대응하는 전류량 정보를 출력하도록 구성한 전동식 파워 스티어링 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 ECU는 상기 조타 빈도가 기설정된 횟수 범위보다 클 때에는 상기 회전력 및 상기 차량의 주행 속도에만 대응하는 전류량 정보보다 큰 전류량 정보를 출력하도록 구성한 전동식 파워 스티어링 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 ECU는 상기 조타 빈도가 기설정된 횟수 범위보다 작을 때에는 상기 회전력 및 상기 차량의 주행 속도에만 대응하는 전류량 정보보다 작은 전류량 정보를 출력하도록 구성한 전동식 파워 스티어링 장치.
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