KR20120048950A - 전동식 파워스티어링 시스템의 조향 보상 장치 - Google Patents

Abstract

이 발명은 추월 및 스포츠 모드 운전시 조향 안정성을 높일 수 있도록 한 전동식 파워스티어링 시스템의 조향 보상 장치에 관한 것이다.
이 발명에 따른 전동식 파워스티어링 시스템의 조향 보상 장치는, 차속별로 차량 RPM 대비 조타력을 저장한 맵저장부를 포함하고, 차량의 차속과 엔진 회전수를 입력받아 상기 맵저장부에 적용하여 상기 차속 대비 상기 엔진 회전수가 기준 엔진 회전수보다 크면 조타력을 상승시켜 운전자 토크가 상승되도록 하는 전자 제어 유닛을 포함한다.

Description

전동식 파워스티어링 시스템의 조향 보상 장치 {APPARATUS FOR COMPENSATING STEERING OF MOTOR DRIVE POWER STEERING SYSTEM}

이 발명은 전동식 파워스티어링 시스템의 조향 보상 장치에 관한 것으로서,보다 상세하게는 추월 및 스포츠 모드 운전시 조향 안정성을 높일 수 있도록 한 전동식 파워스티어링 시스템의 조향 보상 장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 조타력을 발생하는 파워 스티어링 장치는 조향 휠의 조작력을 가볍고 원활하게 하면서도 신속한 조향이 가능하도록 하기 위해서 유압을 이용하도록 설계되어 작동된다.

이와 같은 파워 스티어링 장치는 작은 힘으로 조향 조작을 할 수 있고, 조향 기어비의 조작력에 관계없이 선정할 수 있으며, 노면의 요철에서 오는 충격을 흡수하여 핸들에 전달되는 것을 방지할 수 있는 등의 이점이 있다.

또한, 최근에는 차속 센서 및 조향 토크센서 등에서 감지한 차량의 운행조건에 따라 전자제어장치(ECU)에서 모터를 구동시켜 저속 운행 시에는 가볍고 편안한 조향감을 부여하고, 고속 운행 시에는 무거운 조향감과 더불어 양호한 방향 안정성을 부여하며, 비상상황에서는 급속한 조향이 이루어지도록 하여 운전자에게 최적의 조향 조건을 제공하는 전동식 스티어링 장치를 이용하고 있는 추세이다.

이러한 전동식 스티어링 장치는 통상 EHPS(Electro-hydraulic Power Steering)이나 또는 MDPS(Motor Driven Power Steering)가 있으며, 이중 MDPS 시스템(11)은, 도 1에 도시된 바와 같이 모터의 회전력으로 조향력을 어시스트(assist)하는 구조로서, 동력을 발생하는 모터와 연결된 웜축(Worm-Shaft)이 스티어링 샤프트(Steering-Shaft)와 연결되어 있는 웜휠(Worm Wheel)을 회전시켜 조향력을 어시스트(assist)하게 된다.

종래의 MDPS 시스템은 도 2에 도시된 바와 같이 차량의 속도에 따라 일정한 크기의 운전자 토크를 부여하기 때문에 차량의 RPM이 급격하게 상승하는 추월 모드나 스포츠 모드에서 조향 안정성이 떨어지는 문제점이 있다.

상술한 종래기술의 필요성을 충족시키기 위하여 안출된 이 발명의 목적은 차량의 속도와 함께 차량 RPM을 고려하여 추월 모드 및 스포츠 모드시 운전자 토크를 조절함으로써 조향 안정성을 높일 수 있도록 한 전동식 파워스티어링 시스템의 조향 보상 장치를 제공하기 위한 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 이 발명에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템의 조향 보상 장치는, 차속별로 차량 RPM 대비 조타력을 저장한 맵저장부를 포함하고, 차량의 차속과 엔진 회전수를 입력받아 상기 맵저장부에 적용하여 상기 차속 대비 상기 엔진 회전수가 기준 엔진 회전수보다 크면 조타력을 상승시켜 운전자 토크가 상승되도록 하는 전자 제어 유닛을 포함한 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 이 발명에 따르면 차량의 속도 대비 RPM이 높은 구간에서 운전자 토크의 게인을 높임으로써, 추월 모드 및 스포츠 모드시 별도의 장치의 추가나 변동없이 MDPS 제어 로직만으로 조향 안정성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1는 통상적인 MDPS 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 종래의 MDPS 시스템의 조향 보상 그래프를 도시한 도면이다.
도 3은 이 발명이 적용되는 전동식 파워 스티어링 시스템의 기능 블록도이다.
도 4는 이 발명에 따른 조향각과 운전자 토크와의 관계를 도시한 그래프이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 이 발명의 한 실시예에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템의 조향 보상 장치를 보다 상세하게 설명한다.

도 3은 이 발명이 적용되는 전동식 파워 스티어링 시스템의 기능 블록도이다.

도 3을 참조하면, 이 발명에 따른 MDPS 시스템은 차속별 차량 RPM 대비 조타력을 저장한 맵저장부(31)를 포함하고 차속과 엔진의 회전수(RPM)을 입력받아 상기 맵저장부(31)에 적용하여 상기 차속과 RPM에 따른 조타력을 읽고 상기 조타력에 따라 전기 모터(33)에 회전 구동력을 인가하는 전자 제어 유닛(이하, ECU)(32)을 포함한다.

일반적인 차량의 속도는 차량의 엔진의 회전수 즉, RPM에 비례한다. 차량이 정속 주행을 할 때에는 운전자에게 적절히 낮은 조타력을 인가하여야 운전자의 피로감을 절감시킬 수 있다. 그러나, 차량의 속도 대비 RPM이 높을 때 조타력이 낮으면 운전자가 불안감을 느끼기 때문에 조타력을 높이는 것이 운전자에게 조향 안정감을 준다. 따라서, 이 발명에서는 차량의 속도 대비 RPM이 높으면 추월 모드 및 스포츠 모드로 인식하고, 조타력을 높임으로써 조향 안정감을 상승시킨다.

이 발명의 동작을 설명하면, 맵저장부(31)는 차속별 차량 RPM 대비 조타력을 저장한다. 전자 제어 유닛(32)는 차량으로부터 CAN 통신으로 차량의 차속과 RPM을 입력받는다. 다음, 전자 제어 유닛(32)은 차량으로부터 입력된 차속과 RPM을 맵저장부(31)에 적용하여 현재 차량의 차속과 RPM에 따른 조타력을 판독하고 판독된 조타력을 대응하는 회전 구동력을 전기모터(33)에 인가한다.

이때, 전자 제어 유닛(32)은 현재 차속 대비 현재 RPM이 기준 RPM보다 크면 조타력을 한 단계씩 상승시켜서 운전자 토크가 상승되도록 한다.

31 : 맵저장부 32 : 전자 제어 유닛
33 : 전기 모터

Claims (1)

1. 차속별로 차량 RPM 대비 조타력을 저장한 맵저장부를 포함하고, 차량의 차속과 엔진 회전수를 입력받아 상기 맵저장부에 적용하여 상기 차속 대비 상기 엔진 회전수가 기준 엔진 회전수보다 크면 조타력을 상승시켜 운전자 토크가 상승되도록 하는 전자 제어 유닛을 포함한 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 시스템의 조향 보상 장치.

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