KR100468491B1 - 전동 파워 스티어링 시스템에서 모터의 과열 방지 방법 - Google Patents
전동 파워 스티어링 시스템에서 모터의 과열 방지 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 조향 모터에 인가되는 전류를 소정 시간 간격으로 점검하여 모터의 과열 우려가 감지되면 인가전류를 제한하여 조향 모터의 자체 발열로 인하여 내부 저항값이 증가하는 과열 현상 및 열적 손실로 인한 출력의 저하를 방지하는 전동 파워 스티어링(EPS) 시스템에서 모터의 과열 방지 방법에 관한 것이다.
개시된 본 발명은 소정 시간 간격으로 조향 모터에 인가되는 전류값을 검출하여 평균 모터 전류값을 산출하는 제 1 단계와, 평균 모터 전류값과 초기 설정된 최대 전류 제한치를 비교하여 그 비교 결과에 따라 선택적으로 최대 전류 제한치를 하향 조절하는 제 2 단계와, 제 2 단계의 비교 결과에 따라 선택적으로 최대 전류 제한치보다는 낮게 초기 설정된 최대 전류 허용치와 평균 모터 전류값을 비교하여 그 비교 결과에 따라 최대 전류 제한치를 하향 조절하는 제 3 단계와, 제 3 단계의 비교 결과에 따라 선택적으로 최대 전류 허용치보다는 낮게 초기 설정된 최소 전류 허용치와 평균 모터 전류값을 비교하여 그 비교 결과에 따라 선택적으로 최대 전류 제한치를 상향 조절하는 제 4 단계를 포함하여 이루어진다.
Description
본 발명은 전동 파워 스티어링(EPS; Electric Power Steering) 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구동 휠의 조향각을 조절하기 위한 토오크를 발생시키는 조향 모터에 인가되는 전류를 소정 시간 간격으로 점검하여 모터의 과열 우려가 감지되면 인가전류를 제한하여 과열을 방지하도록 한 EPS 시스템에서 모터의 과열 방지 방법에 관한 것이다.
주지와 같이, EPS 시스템은 차속 센서로부터 차량의 속도를 입력받은 전자 제어 유니트가 스티어링 기어박스에 위치한 유압 조절 솔레노이드 밸브를 전류 제어하여 반력 플러저가 유압을 조절함에 따라 최적의 조타력을 실현할 수 있다.
일반적인 EPS 시스템은 도 1의 개략적인 블록 구성도에 나타낸 바와 같이, 핸들 토오크 센서(101), 조향각 센서(102), 차속 센서(103), 전자 제어 유니트(104), 유압 조절 솔레노이드 밸브(105), 조향 모터(106)로 구성된다.
핸들 토오크 센서(101)는 핸들 조향각의 변화에 따라 발생하는 토오크를 감지하여 전자 제어 유니트(104)로 전달한다.
조향각 센서(102)는 스티어링 샤프트에 설치되어 구동 휠의 조향각을 감지하여 전자 제어 유니트(104)로 전달한다.
차속 센서(103)는 차량의 주행 속도를 감지하여 전자 제어 유니트(104)로 전달한다.
전자 제어 유니트(104)는 핸들 토오크 센서(101)와 조향각 센서(102) 및 차속 센서(103)의 감지값을 입력받아 입력에 따른 출력 테이블 값에 의거하여 스티어링 유압 제어 지령 및 구동 휠 조향각 제어 지령을 생성한다.
유압 조절 솔레노이드 밸브(105)는 전자 제어 유니트(104)의 제어 지령에 따라 스티어링 유압 제어 회로(도시 생략됨)의 유압을 조절하여 스티어링 작용력(effort)을 변화시킨다.
조향 모터(106)는 전자 제어 유니트(104)의 제어 지령에 따라 토오크가 발생되며 스티어링 기어 박스(도시 생략됨)를 통하여 증폭되어 구동 휠의 조향각을 조절한다.
그러나, 종래 기술에 의하면 전자 제어 유니트(104)가 조향 모터(106)를 제어함에 있어서 상기와 같이 입력에 따른 출력 테이블 값에 의거하므로 외부 입력이 연속적인 모터 구동을 원하는 조건이라면 계속적으로 조향 모터(106)에 전류가 공급된다.
따라서, 조향 모터(106)의 자체 발열로 인하여 내부 저항값이 증가하고 열적 손실로 인하여 출력이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안한 것으로, 그 목적하는 바는 조향 모터에 인가되는 전류를 소정 시간 간격으로 점검하여 모터의 과열 우려가 감지되면 인가전류를 제한하여 과열을 방지하는 방법을 제공하는 데 있다.
이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 모터의 과열 방지 방법은, EPS 시스템에서 조향 모터의 과열을 방지하기 위한 방법에 있어서, 소정 시간 간격으로 조향 모터에 인가되는 전류값을 검출하여 평균 모터 전류값을 산출하는 단계와, 평균 모터 전류값과 초기 설정된 최대 전류 제한치를 비교하여 그 비교 결과에 따라 선택적으로 최대 전류 제한치를 하향 조절하거나, 최대 전류 제한치보다는 낮게 초기 설정된 최대 전류 허용치와 평균 모터 전류값을 비교하는 단계와, 최대 전류 허용치와 평균 모터 전류값의 비교 결과에 따라 선택적으로 최대 전류 제한치를 하향 조절하거나, 최대 전류 허용치보다는 낮게 초기 설정된 최소 전류 허용치와 평균 모터 전류값을 비교하는 단계와, 최소 전류 허용치와 평균 모터 전류값의 비교 결과에 따라 선택적으로 최대 전류 제한치를 상향 조절하는 단계를 포함한다.
도 1은 일반적인 전동 파워 스티어링 시스템의 개략적인 블록 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 전동 파워 스티어링 시스템에서 모터의 과열 방지 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
101 : 핸들 토오크 센서 102 : 조향각 센서
103 : 차속 센서 104 : 전자 제어 유니트
105 : 유압 조절 솔레노이드 밸브 106 : 조향 모터
본 발명의 실시예로는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 이 실시예를 통해 본 발명의 목적, 특징 및 이점들을 보다 잘 이해할 수 있게 된다.
도 2는 도 1과 같은 일반적인 EPS 시스템에 적용되는 본 발명의 모터 과열 방지 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.
이에 나타낸 바와 같이 본 발명은, 소정 시간 간격으로 조향 모터에 인가되는 전류값을 검출하여 평균 모터 전류값(Iave)을 산출하는 제 1 단계(S201,S202)와, 평균 모터 전류값(Iave)과 초기 설정된 최대 전류 제한치(Imax)를 비교하여 평균 모터 전류값(Iave)이 최대 전류 제한치(Imax)보다 상위하는 것으로 판단되면 최대 전류 제한치(Imax)를 하향 조절하는 제 2 단계(S203,S205)와, 제 2 단계에서 평균 모터 전류값(Iave)이 최대 전류 제한치(Imax)를 상위하지 않는 것으로 판단되면 최대 전류 제한치(Imax)보다는 낮게 초기 설정된 최대 전류 허용치(IH)와 평균 모터 전류값(Iave)을 비교하여 평균 모터 전류값(Iave)이 최대 전류 허용치(IH)를 상위하는 것을 판단되면 최대 전류 제한치(Imax)를 하향 조절하는 제 3 단계(S204,S205)와, 제 3 단계에서 평균 모터 전류값(Iave)이 최대 전류 허용치(IH)를 상위하지 않는 것으로 판단되면 최대 전류 허용치(IH)보다는 낮게 초기 설정된 최소 전류 허용치(IL)와 평균 모터 전류값(Iave)를 비교하여 최소 전류 허용치(IL)가 평균 모터 전류값(Iave)을 상위하는 것을 판단되면 최대 전류 제한치(Imax)를 상향 조절하는 제 4 단계(S206,S207)와, 제 3 단계 또는 제 4 단계의 수행 이후에 최대 전류 제한치(Imax)를 최종 점검하여 최대 전류 제한치(Imax)를 확인하는 제 5 단계(S208)로 이루어진다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 모터 과열 방지 방법을 도 1 및 도 2를 참조하여 아래에서 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 최대 전류 제한치(Imax)와 최대 전류 허용치(IH)와 최소 전류 허용치(IL)를 초기 설정하여 전자 제어 유니트(104)의 메모리(도시 생략됨)에 저장시킨다. 단 「최대 전류 제한치(Imax) 〉최대 전류 허용치(IH) 〉최소 전류 허용치(IL)」의 조건을 만족하도록 설정하여야 한다.
이후, 차량이 운행되면 핸들 토오크 센서(101)는 핸들 조향각의 변화에 따라 발생하는 토오크를 감지하여 전자 제어 유니트(104)로 전달하며, 조향각 센서(102)는 스티어링 샤프트에 설치되어 구동 휠의 조향각을 감지하여 전자 제어 유니트(104)로 전달하고, 차속 센서(103)는 차량의 주행 속도를 감지하여 전자 제어 유니트(104)로 전달한다.
전자 제어 유니트(104)는 핸들 토오크 센서(101)와 조향각 센서(102) 및 차속 센서(103)의 감지값을 입력받아 입력에 따른 출력 테이블 값에 의거하여 스티어링 유압 제어 지령 및 구동 휠 조향각 제어 지령을 생성한다.
여기서, 전자 제어 유니트(104)에 의하여 발생되는 구동 휠 조향각 제어 지령은 기본적으로 출력 테이블 값에 의거하나, 소정 시간 간격으로 검출되는 조향 모터(106)의 전류값에 따라 조향 모터(106)에 인가되는 최대 전류 제한치(Imax)가 조절된다.
이를 위해, 전류 검출부(도시 생략됨)는 소정 시간 간격으로 조향 모터(106)에 인가되는 전류값을 검출하여 전자 제어 유니트(104)로 전달하며, 전자 제어 유니트(104)는 입력되는 전류값을 메모리에 저장한 후 소정 시간 간격으로 평균 모터 전류값(Iave)을 산출한다(S201,S202).
그리고, 평균 모터 전류값(Iave)과 초기 설정된 최대 전류 제한치(Imax)를 비교하여 평균 모터 전류값(Iave)이 최대 전류 제한치(Imax)보다 상위하는 것으로 판단되면 최대 전류 제한치(Imax)를 하향 조절한다(S203,S205).
아울러, 단계 S203의 비교 결과 평균 모터 전류값(Iave)이 최대 전류 제한치(Imax)를 상위하지 않는 것으로 판단되면 초기 설정된 최대 전류 허용치(IH)와 평균 모터 전류값(Iave)을 비교하여 평균 모터 전류값(Iave)이 최대 전류 허용치(IH)를 상위하는 것을 판단되면 최대 전류 제한치(Imax)를 하향 조절한다(S204,S205).
단계 S204의 비교 결과 평균 모터 전류값(Iave)이 최대 전류 허용치(IH)를상위하지 않는 것으로 판단되면 초기 설정된 최소 전류 허용치(IL)와 평균 모터 전류값(Iave)을 비교하여 최소 전류 허용치(IL)가 평균 모터 전류값(Iave)을 상위하는 것을 판단되면 최대 전류 제한치(Imax)를 상향 조절한다(S206,S207).
다음으로, 전자 제어 유니트(104)는 단계 S206의 비교 결과 최소 전류 허용치(IL)가 평균 모터 전류값(Iave)을 상위하지 않는 것으로 판단되거나 단계 S205 또는 단계 S207의 수행 이후에 최대 전류 제한치(Imax)를 최종 점검하여 최대 전류 제한치(Imax)를 확인한다(S208).
상기와 같은 과정에 의하여 최대 전류 제한치(Imax)를 설정한 전자 제어 유니트(104)는 입력에 따른 출력 테이블 값에 의거하여 구동 휠 조향각 제어 지령을 생성하였더라도 전류 검출부에 의하여 검출된 조향 모터(106)의 인가전류가 최대 전류 제한치(Imax)를 상위할 경우에는 인터럽트가 발생되어 구동 휠 조향각 제어 지령을 재산출하여 조향 모터(106)를 과열로부터 보호한다.
한편, 유압 조절 솔레노이드 밸브(105)는 전자 제어 유니트(104)의 제어 지령에 따라 스티어링 유압 제어 회로(도시 생략됨)의 유압을 조절하여 스티어링 작용력을 변화시키며, 조향 모터(106)는 전자 제어 유니트(104)의 제어 지령에 따라 토오크가 발생되며 스티어링 기어 박스(도시 생략됨)를 통하여 증폭되어 구동 휠의 조향각을 조절한다.
전술한 바와 같은 본 발명은 조향 모터에 인가되는 전류를 소정 시간 간격으로 점검하여 모터의 과열 우려가 감지되면 인가전류를 제한하여 조향 모터의 자체 발열로 인하여 내부 저항값이 증가하는 과열 현상 및 열적 손실로 인한 출력의 저하를 방지하는 효과가 있다.
Claims (2)
- 전동 파워 스티어링 시스템에서 조향 모터의 과열을 방지하기 위한 방법에 있어서,소정 시간 간격으로 상기 조향 모터에 인가되는 전류값을 검출하여 평균 모터 전류값을 산출하는 제 1 단계와,상기 평균 모터 전류값과 초기 설정된 최대 전류 제한치를 비교하여 그 비교 결과에 따라 선택적으로 상기 최대 전류 제한치를 하향 조절하거나, 상기 최대 전류 제한치보다는 낮게 초기 설정된 최대 전류 허용치와 상기 평균 모터 전류값을 비교하는 제 2 단계와,상기 최대 전류 허용치와 상기 평균 모터 전류값의 비교 결과에 따라 선택적으로 상기 최대 전류 제한치를 하향 조절하거나, 상기 최대 전류 허용치보다는 낮게 초기 설정된 최소 전류 허용치와 상기 평균 모터 전류값을 비교하는 제 3 단계와,상기 최소 전류 허용치와 상기 평균 모터 전류값의 비교 결과에 따라 선택적으로 상기 최대 전류 제한치를 상향 조절하는 제 4 단계를 포함하는 전동 파워 스티어링 시스템에서 모터의 과열 방지 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 최대 전류 제한치를 하향 또는 상향 조절한 이후에 상기 최대 전류 제한치를 최종 점검하여 상기 최대 전류 제한치를 확인하는 제 5 단계를 더 포함하는 전동 파워 스티어링 시스템에서 모터의 과열 방지 방법.
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