KR910000396B1 - 모터구동식 동력조항 제어장치 - Google Patents

모터구동식 동력조항 제어장치 Download PDF

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KR910000396B1 KR1019870003973A KR870003973A KR910000396B1 KR 910000396 B1 KR910000396 B1 KR 910000396B1 KR 1019870003973 A KR1019870003973 A KR 1019870003973A KR 870003973 A KR870003973 A KR 870003973A KR 910000396 B1 KR910000396 B1 KR 910000396B1
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Abstract

내용 없음.

Description

모터구동식 동력조향 제어장치
제1a도는 이 발명에 의한 모터구동식 동력조향(power steering) 제어장치의 구성도.
제1b, c도는 제1a도의 D부분 상세도.
제2도는 이 발명의 제1 실시예에 의한 제어유닛의 블록도.
제3도는 동 제2 실시예에 의한 제어유닛의 블록도.
제4도는 동 제3 실시예에 의한 제어유닛의 블록도.
제5도는 제1a∼c도의 모터구동식 동력조향(操向) 제어장치의 동작을 설명하기 위한 조향토크대 모터전류의 제어특성도.
제6도는 제1a∼c도의 모터구동식 동력조향 제어장치의 동작을 설명하기 위한 차속대 모터전류 및 전자클러치 인가전압의 제어특성도.
제7도 내지 제10도는 제1a∼c도의 모터구동식 동력조향 제어장치의 제어프로그램 플로차트이며,
제7도 및 제8도는 제1 실시예의 플로차트.
제9도는 제2 실시예의 플로차트.
제10도는 제3 실시예의 플로차트이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 핸들 3 : 토크센서
5 : 제1 피니온축 6 : 랙축
9 : 제어유닛 9a : 조향토크측정수단
9b : 차속측정수단 9c : 조향토크변동율산출수단
9d : 조향정지 판정수단 9e : 모터전류 승수기억수단
9f : 모터전류기억수단 9g : 모터전류결정수단
9h : 모터전류제어수단 9i : 전자클러치제어수단
10 : 차속센서 11 : 축전지
13 : 직류모터 14 : 웜축
15 : 웜기어 16 : 전자클러치
17 : 제2 피니온축
그리고 도면에서 동일부호는 동일 또는 상당부분을 표시한다.
이 발명은 자동차의 조향장치를 모터의 회전력으로 보조부하를 부가하는 모터구동식 동력조향 제어장치에 관한 것이다.
종래 이종류의 모터구동식 동력조향 제어장치는 모터의 구동력을 감속기를 통하여 기어 또는 벨트 등의 전달기구에 의하여 스티어링축 또는 랙(rack)축에 보조부하를 부가하는 구조이다.
종래의 모터구동식 동력조향 제어장치에서는 정차에서 주행상태로 이행하는 경우 단계적으로 보조력을 감쇄시켜서 기계계의 관성영향을 경감시키므로 일정치로 포화(飽和) 시키고 있다.
더욱 차속이 상승하여 소정 차속 이상이 되면 보조부하의 부가를 차단하고 있다.
그렇지만은 종래의 모터구동식 동력조향 제어장치에서는 핸들 조작 중에도 소정 차속 이상에서는 보조력을 차단하고 소정 차속 이하에서는 보조력을 부가하므로 정지에서 주행 및 주행에서 정지로의 이행시에 연결이 부드럽지 않다는 결점이 있었다.
이 발명은 그러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서 조향시 정차에서 주행 및 주행에서 정차로 이행시 연결이 부드럽게 되고 위화감을 느끼는 일없이 조작되며 비용증가를 수반하지 않으면서도 조향감각이 좋은 모터구동식 동력조향 제어장치를 얻는 것을 목적으로 한다.
이 발명에 관한 모터구동식 동력조향 제어장치는 차속에 대응한 모터전류승수를 기억보지하는 모터전류승수시억수단과, 조향토크에 대응한 모터전류치와 모터전류승수기억수단의 출력을 곱한 값에 모터전류치를 결정하여 모터전류를 제어하는 수단을 설치한 것이다.
또 이 발명에 관한 모터구동식 동력조향 제어장치는 조향토크의 절대치가 소정치 이하일 때 조향정지로 판정하는 조향정지 판정수단과, 차속에 대응한 모터전류승수를 기억보지하는 모터전류승수기억수단과, 조향토크에 대응한 모터전류치를 기억보지하는 모터전류기억수단과, 통상은 모터전류기억수단의 출력과 모터전류승수기억수단의 출력을 곱한 값으로 모터전류치를 결정하며 조향정지 판정수단의 출력이 조향정지 출력시에 영으로 결정하여 모터전류를 제어하는 수단을 설치한 것이다. 그리고 또한 이 발명에 관한 모터구동식 동력조향제어장치는 모터전류의 제어를 조향토크에 대응한 모터전류에 대하여 차속에 따라 단계적으로 감소시킨 모터전류승수를 곱한 값으로 행하며 소정차속 이상에서 보조력 차단시에는 조향정지상태에서 행하는 것이다.
이 발명에서는 모터전류승수 기억수단에 기억되어 있는 차속에 대응한 모터전류승수와 조향토크에 대응한 모터전류치를 곱한 값으로 모터전류치를 결정하고 이 모터전류치에 기준하여 모터전류를 제어한다.
또한 이 발명에서는 통상은 조향토크에 대응한 모터전류치와 차속에 대응한 모터전류승수를 곱한 값에 모터전류를 결정하고 조향정지 판단수단이 조향토크의 절대치가 소정치 이하로 되어 조향정지 판정수단이 조향정지로 판정하면은 모터전류치를 영으로 결정하여 모터전류를 제어한다. 그리고 또한 이 발명에서의 모터구동식 동력조향제어장치는 장치 각 요소의 변경없이 제어유닛의 제어프로그램 변경만에 의하여 정차에서 주행 및 주행에서 정지로 이행시 연결이 부드럽고 위화감 없는 동력조향이 되는 것이다.
이하 이 발명의 모터구동식 동력조향제어장치의 제1 실시예를 도면에 의하여 설명한다.
제1a도는 이 발명의 전체 구성을 표시하는 블록도이다.
제1a도에서, 1은 운전자의 조향회전력을 받는 핸들이며, 3은 상기 핸들(1)에 가한 회전력에 대응하여 전기신호를 출력하는 토크센서이다.
이 토크센서(3)와 핸들(1)간을 제1 조향축(2a)으로 연결하고 있다.
이 토크센서(3)와 제1 자재이음(4a) 간을 제2 조향축(2b)으로 연결하고 있다.
이 제1 자재이음(4a)와 제2 자재이음(4b) 간을 제3 조향축(2c)으로 연결하고 있다.
이 제2 자재이음(4b)에 제1 피니온축(5)이 연결되어 있다.
제1 피니온축(5)은 랙축(6)의 일단에 형성된 제1 랙톱니부(6a)와 맞물려 있다. 이 랙축(6)은 제1 피니온축(5)과 동시 가공 또는 별도 가공된 것이며 랙축(6)의 타단에는 제2 랙톱니부(6b)가 있다.
이 제2 랙톱니부(6b)에는 제2 피니온축(17)과 맞물려 있다.
랙축(6)의 일단은 볼조인트(7a)를 통하여 지지봉(8a)에 연결하고 있다. 마찬가지로 랙축(6)의 타단은 볼조인트(7b)를 통하여 지지봉(8b)에 연결되어 있다.
제어유닛(9)에는 토크센서(3)의 출력, 차속센서(10)의 출력이 입력되도록 되어 있는 동시에 축전지(11)의 정극이 접속되고 또한 키이스위치(12)를 통하여 축전지(11)의 정극에 접속되어 있으며, 축전지(11)의 부극은 접지되어 있다. 제어유닛(9)에서 직류모터(13)를 제어하도록 되어 있는 동시에 전자클러치(16)도 제어하도록 되어 있다.
이 직류모터는 분권 또는 자석계자로 된 것으로 상기 축전지(11)에서 제어유닛(9)를 통하여 구동되는 것이다.
직류모터(13)의 출력축에 웜축(14)이 연결되어 있으며 웜축(14)는 감속기를 구성하는 것이다.
이 웜축(14)에 웜기어(15)가 맞물려 있다. 웜기어(15)는 전자클러치(16)에 의하여 제2 피니온축(17)과 기계적 연결을 행하도록 되어 있다.
이 전자클러치(16)은 제어유닛(9)의 지시에 따라 웜기어(15)와 제2 피니온축(17)의 결합 또는 해리하도록 되어 있다.
이를 제1b, c도에 의하여 더 상세히 설명한다.
제1b, c도는 제1a도의 D부분 상세도이다.
제1b도는 모터(13), 웜축(14), 웜기어축(15) 및 제2 피니온축(17)의 일부파단도, 제1c도는 웜축(14), 웜기어축(15), 전자클러치 및 제2 피니온축(17)의 일부파단도이다.
제1b, c도에서, 웜축(14)와 맞물려 있는 웜기어축(15)는 제2 피니온축(17)에 회전자재하게 축지되어 있다. 전자클러치(16)는 제2 피니온축(17)에 고착된 고정자극(16a)와, 웜기어축(15)의 한측면에 고정리벳(16g)에 의해 고정된 가동자극(16b)와 컨트롤유닛(9)을 통하여 배터리(11)에 접속되어 있는 여자코일(16c) 및 브래킷(16f)로 구성되고 상기 고정전극(16a)와 가동전극(16b)간에는 약간의 간극을 유지하며 여자코일(16c)에 전류가 흐를 때 여자로 인하여 토크를 전달하게 되어 있다.
지금 전자클러치(16)는 컨트롤유닛(9)의 지시에 의하여 배터리(11)와 접속되면 여자코일(16c)에 전류가 흘러서 여자되고 고정자극(16a)와 가동자극(16b)간의 자기적결합에 의하여 토크가 전달됨으로써 웜기어축(15)와 제2 피니온축(17)은 기계적으로 결합되고, 반면 여자코일(16c)에 전류공급이 차단되면 자극(16a) (16b)간에 토크전달이 중단되므로 웜기어축(15)와 제2 피니온축(17)의 기계적 결합은 이탈된다.
제2도는 제1a도의 제1 실시예에 의한 제어유닛(9)에 대한 구체적 구성을 표시하는 구성도이다.
이 제2도에서, 9a는 상기 토크센서(3)으로부터의 입력에 의하여 조향토크를 측정하는 조향토크측정수단, 9b는 상기 차속센서(10)로부터의 입력에 의하여 차속을 측정하는 차속측정수단이다.
또 9e는 차속에 대응한 모터전류승수를 기억부지하는 모터전류승수기억수단, 9f는 상기 조향토크에 대응한 모터전류치를 기억보지하는 모터전류기억수단이다.
모터전류기억수단(9f)의 출력과 상기 모터전류승수기억수단(9e)의 출력을 모터전류결정수단(9g)에서 판독하여 곱함으로써 상기 모터전류치를 결정하도록 되어 있다. 모터전류제어수단(9h)은 모터전류결정수단(9g)의 출력에 기준하여 모터전류를 제어하도록 되어 있다.
또 전자클러치제어수단(9i)은 적어도 차속에 의하여 정하는 조건으로 상기 전자클러치(16)을 결합 또는 이탈하는 제어를 하도록 되어 있다. 다음은 상기 실시예의 동작을 제5도, 제6도, 제7도 및 제8도에 의하여 설명한다.
제5도는 조향토크대 모터전류의 제어특성도, 제6도는 차속대모터전류 및 전자클러치인가전압의 제어특성도, 제7도 및 제8도는 제어유닛(9)의 제어프로그램을 표시하는 플로차트이다.
먼저 엔진의 시동시 키이스위치(12)를 온(ON)하면은 전자클러치(16)이 온되어 웜기어(15)와 제2 피니온축(17)이 기계적으로 연결된다. 이 상태에서 핸들(1)에 운전자가 회전력을 가하면은 제어유닛(9)은 제5도와 같이 직류모터(13) 전류를 제어한다.
제5도에서 조향토크를 우방향으로 증가하면은 a점에서 직류모터(13)를 온하며 직류모터 및 기계계의 관성영향을 경감하기 위하여 IOF(2-10A정도)의 모터전류를 흐르게 한다. 더욱 조향토크를 증가하면 b점부터 모터전류를 조향토크에 대하여 직선적으로 증대시키며 c점에서 100% 전류가 된다. 반대로 토크를 감소하면 조향토크가 c점부터 모터전류는 감소하고 b점에서 IOF의 모터전류치로 된다.
더욱 토크가 감소하여 a점이 되면은 직류모터는 오프(OFF)한다. 이것은 좌방향에서도 대략 같은 제어를 행한다. 모터전류에 대한 전달토크 관계는 비례관계이다.
따라서 제5도에서 토크가 증가하면은 a점에서 직류모터(13)를 온(ON)하며 IOF의 모터전류가 흐른다.
더욱 토크를 증가하면은 b점으로부터 직류모터(13)전류를 서서히 증가시키는 제어를 하므로 웜축(14)의로의 출력토크는 서서히 증가하게 되며 핸들(1)에 가하는 운전자의 힘에 대응한 보조토크를 웜기어(15), 전자클러치(16), 제2 피니온(17)을 통하여 제2 랙톱니부(6b)에 전달한다. 이 때문에 핸들(1)은 가볍게 된다.
이상은 이 발명의 정차시 동작의 설명이다.
다음은 자동차가 주행상태로 된 경우 제6도와 같이 모터전류의 제어를 조향토크에 대응하여 사전에 기억보지된 전류 IM1에 차속에 대하여 마찬가지로 사전에 기억보지된 모터전류승수 KI을 곱한 IM로 행한다. 여기서 제7도의 플로차트에 의하여 설명을 계속한다.
초기설정되어서 스텝 S1에서 차속측정수단(9b)에 차속센서(10)의 출력을 입력하여 차속 V을 측정하는 동시에 스텝 S2에서 조향토크 측정수단(9a)으로 조향토크 Ts를 측정하며 스텝 S3에서 모터전류 결정수단(9g)은 모터전류승수기억수단(9e)에서 차속에 대응하는 모터전류승수 KI을 판독하여 스텝 S4에서 모터전류기억수단(9f)에서 조향토크 대응의 모터전류 IM1을 판독한다.
이어서, 스텝 S5에서 모터전류결정수단(9g)은 이 모터전류승수 KI과 모터전류 IM1을 곱하여 IM = (IM1×KI)을 산출한다. 상기 모터전류승수 KI치는 제6도의 d점차속까지는 100%치가 되며 d점 이후는 단계적으로 감소하고 e점 차속 이후는 기계계의 관성영향을 경감하기 위하여 일정치로 한다.
이 모터전류 IM에 의하여 스텝 S6에서 차속이 V2이하일 때 모터전류 제어수단(9h)에서 직류모터(13)에 모터전류 IM가 공급되며 (스텝 S7), 또 스텝 S8에서 전자클러치 제어수단(9i)에 의하여 전자클러치(16)이 작동되어서 전자클러치가 결합된다.
다음에 제6도와 같이 차속이 f점의 값이 되면은 모터전류 및 전자클러치인가전압 공히 영으로 되어(제7도의 스텝 S9) 웜기어(15)와 제2 피니온축(17)은 이탈하므로 (스텝 S10) 핸들(1)을 조정하는 운전자에게는 보조부하의 부가없는 스티어링이 된다. 그리고 제8도와 같이 스텝 S1∼S5 이후 주행시에 제6도에서의 모터전류 IM가 오프세트전류 IOF(2-10A정도)이상치일 때에는 스텝 S5에서 스텝 S11을 경유하여 스텝 S6으로 이행하며 이후 제7도와 같은 동작을 수행한다. 또 모터전류 IM가 오프세트전류 IOF 이하(IM ＜ IOF)일 때는 스텝 S11에서 스텝 S12로 이행하며 오프세트전류 IOF를 모터전류 IM로 한 후 스텝 S6으로 이행하도록 하여도 같은 효과를 얻는다.
다음은 이 발명의 모터구동식 동력조향제어장치의 제2 실시예를 도면에 의하여 설명한다.
이 제2 실시예에의 전체 구성은 제1a도와 같으므로 설명을 생략한다.
제3도는 제1도에서 제2 실시예의 제어유닛(9)에 대한 구체적 구성을 표시하는 구성도이다.
이 제3도에서 9a는 토크센서(3)으로부터의 입력에 의하여 조향토크를 측정하는 조향토크측정수단, 9b는 상기 차속센서(10)으로부터의 입력에 의하여 차속을 측정하는 차속측정수단이다.
상기 조향토크의 절대치가 소정치 이하일 때 조향정지판정수단(9d)이 조향정지로 판정하여 판정출력을 모터전류결정수단(9g)으로 출력하도록 되어 있다.
한편 모터전류승수기억수단(9e)는 차속변동율에 대응한 모터전류승수를 기억보지하는 것이며 기억보지된 모터전류승수는 모터전류결정수단(9g)에서 판독하게 되어 있다.
또 모터전류기억수단(9f)는 조향토크에 대응한 모터전류치를 기억보지하는 것으로 그 기억보지된 모터전류치는 모터전류결정수단(9g)에서 판독되도록 되어 있다.
상기 모터전류결정수단(9g)는 통상은 모터전류기억수단(9f)의 출력과 모터전류승수기억수단(9e)의 출력을 곱한 값으로 상기 모터전류치를 결정하며 조향정지판정수단(9d)이 조향정지를 판정하여 출력시에는 영으로 상기 모터전류치를 결정한다.
모터전류제어수단(9h)은 모터전류결정수단(9g)의 출력에 기준하여 상기 모터전류를 제어하는 것이며 또 전자클러치제어수단(9i)는 적어도 차속에 의하여 정하는 조건과 상기 조향정지판정수단(9d)의 판정출력으로 전자클러치(16)를 결합 또는 이탈하는 제어를 하는 것이다.
다음은 상기 제2 실시예의 동작을 제5도, 제6도 및 제9도에 의하여 설명한다.
제5도는 조향토크대 모터전류의 제어특성도, 제6도는 차속대모터전류 및 전자클러치인가전압의 제어특성도, 제9도는 제어유닛(9)의 제어프로그램을 표시하는 플로차트이다.
먼저 엔진시동을 위하여 키이스위치(12)를 온(ON)하면 전자클러치(16)가 온하며 웜기어(15)와 제2 피니온(17)이 기계적으로 연결된다. 이 상태에서 핸들(1)에 운전자가 회전력을 가하면은 제어유닛(9)은 제5도와 같이 직류모터(13)의 전류를 제어한다.
이 제5도에서 조향토크를 우방향으로 증가하면은 a점에서 직류모터(13)를 온하고 모터 및 기계계의 관성영향을 경감하기 위하여 IOF(2-10A 정도)의 모터전류를 흐르게 한다.
더욱 조향토크를 증가하여 b점부터 모터전류를 조향토크에 대하여 직선적으로 증대시켜 c점에서 100% 전류가 된다.
반대로 토크를 감소하여 조향토크가 c점부터 모터전류는 감소하고 b점에서 IOF의 모터전류치로 된다.
더욱 토크가 감소하여 a점이 되면은 모터는 오프(off)한다. 이것은 좌방향에서도 대략 같은 제어를 행한다.
모터전류에 대한 전달토크의 관계는 비례관계이다.
따라서 제5도에서 토크가 증가하면은 a점에서 직류모터(13)가 온하며 IOF의 모터전류가 흐른다.
더욱 토크가 증가하면은 b점부터 직류모터(13)의 전류를 서서히 증가하는 제어를 하므로 웜축(14)으로의 출력토크는 서서히 증가하는 것이며 핸들(1)에 가하는 운전자의 힘에 대응한 보조토크를 웜기어(15), 전자클러치(16), 제2 피니온축(17)을 통하여 제2 랙톱니부(6b)에 전달한다. 이 때문에 핸들(1)은 가볍게 된다.
이상은 정차시 동작에 대한 설명이다.
다음은 자동차가 주행상태로 되었을 경우 제6도와 같이 모터전류의 제어를 조향토크에 대응하여 사전에 기억보지된 전류 IM1에 차속에 대하여 마찬가지로 사전에 기억보지된 모터전류승수 KI을 곱한 값 IM로 행한다.
이 모터전류승수 KI치는 d점차속까지는 100%치가 되며 d점 이후는 단계적으로 감소하고 e점 차속 이후는 기계계의 관성영향을 경감하기 위하여 일정치로 한다.
이어서 차속이 f점치가 되면은 제9도와 같이 조향토크절대치가 소정치 (0-0.2kgom정도)내 일 때 조향정지로서 판정이 출력되는 경우는 모터전류 및 전자클러치인가전압 공히 영으로 제어하여 웜기어(15)와 제2 피니온축(17)은 이탈하므로 핸들(1)을 조정하는 운전자에게는 보조부하의 부가없는 스티어링이 된다.
여기서 제9도의 플로차트에 관하여 설명한다.
제9도에서 초기설정되어서 자동차가 주행상태로 되고 차속센서(10)의 출력이 차속측정수단(9b)에 입력되며 치속 V를 측정하는 (스텝 S1) 동시에 스텝 S2에서 조향토크측정수단(9a)이 토크센서(3)로부터의 입력에 의하여 조향토크 Ts를 측정한다.
이어서 스텝 S3에서 모터전류결정수단(9g)는 모터전류승수기억수단(9a)에서 차속에 대응하는 모터전류승수 KI를 판독하는 동시에 스텝 S4에서 모터전류기억수단(9f)에서 조향토크에 대응하는 모터전류 IM1을 판독한다. 이어서 스텝 S5에서 모터전류결정수단(9g)는 이를 판독한 모터전류승수 KI와 모터전류 IM1를 곱셈하여 모터전류 IM을 결정한다.
상술과 같이 주행상태에서 스텝 S6으로 차속이 V2 이하 즉 차속 ＜ V2 (V2는 보조차단속도)일 때 상술과 같이 스텝 S7에서 모터전류제어수단(9h)는 직류모터(13)에 모터전류 IM를 흘려서 모터전류를 제어하는 동시에 스텝 S8에서 전자클러치제어수단(9i)은 차속에 의하여 정하는 조건과 조향정지판정수단(9d)의 판정출력에 의하여 전자클러치(16)를 제어한다. 또 스텝 S6에서 차속이 V2 이하가 아니고 스텝 S9에서 조향토크의 절대치 |Ts|가 조향정지판정수단(9d)에서 판정된 조향정지판정토크 Ts1이내 이면은 스텝 S10에서 모터전류결정수단(9g)이 모터전류를 영으로 결정하고 모터전류제어수단(9h)에서 직류모터(13)의 통전을 영으로 하며 또 스텝 S11에서 전자클러치제어수단(9i)은 전자클러치(16)을 차단한다. 다음은 이 발명의 제3실시예를 도면에 의하여 설명한다. 이 실시예의 전체 구성도는 제1도와 같으므로 그 설명을 생략한다.
제4도는 제1도에서의 제어유닛(9)의 제3 실시예를 상세히 표시한 블록도이며, 9a는 토크센서(3)으로부터의 입력에 의하여 조향토크를 측정하는 조향토크측정수단, 9b는 차속센서(10)의 입력에 의하여 차속을 측정하는 차속측정수단, 9c는 조향토크치와 기억보지된 전회 조향토크치에 의하여 단위시간당 조향토크 변동율을 산출하는 조향토크변동율산출수단, 9d는 조향토크의 절대치 및 조향토크 변동율이 각각 소정치 이하일 때 조향정지로 판정출력하는 조향정지 판정수단, 9e는 차속에 대응한 모터전류승수를 기억보지하는 모터전류승수기억수단, 9f는 조향토크에 대응한 모터전류치를 기억보지하는 모터전류기억수단, 9g는 통상은 모터전류기억수단(9f)의 출력과 모터전류승수기억수단(9e)의 출력을 곱한 값으로 모터전류치를 결정하며 전자클러치(16)이 이탈시는 영에 모터전류치를 결정하는 모터전류결정수단, 9h는 모터전류결정수단(9g)의 출력에 기준하여 모터전류를 제어하는 모터전류제어수단, 9i는 적어도 차속에 의하여 정하는 조건과 조향정치판정수단(9d)의 출력조건으로 전자클러치(16)를 결합 또는 이탈하는 제어를 행하는 전자클러치제어수단이다. 이어서 동작을 제5도, 제6도 및 제10도에 의하여 설명한다. 제5도는 조향토크대 모터전류의 제어특성도, 제6도는 차속대 모터전류 및 전자클러치인가전압의 제어특성도, 제10도는 제어유닛(9)의 제어프로그램을 나타내는 플로차트이다.
먼저 엔진시동을 위하여 키스위치(12)를 온(ON)하면 전자클러치(16)가 온되며 웜기어(15)와 제2 피니온축(17)이 연결된다.
이 상태에서 핸들(1)에 회전력을 가하면은 제어유닛(9)는 제5도에 표시한 바와 같이 모터(13)의 전류를 제어한다.
제5도에서 조향토크를 우방향으로 증가하면은 a점에서 모터(13)을 온하고 모터 및 기계계의 관성영향을 경감하기 위하여 IOF(2-10A 정도)의 모터전류를 흘린다.
더욱 조향토크를 증가하여 b점부터 모터전류를 조향토크에 대하여 직선적으로 증가시켜 c점부터 100% 전류가 된다.
반대로 토크를 감소하여 조향토크가 c점부터 모터전류가 감소하며 b점에서 IOF의 모터전류치로 된다.
더욱 조향토크가 감소하여 a점이 되면은 모터(13)은 오프(off)한다. 이것은 조향토크를 좌방향으로 가하여도 상기와 같이 제어되며 모터전류에 대한 전달토크의 관계는 비례관계이다.
이에 의하여 상기와 같이 b점에서 모터전류를 서서히 증가하는 제어를 하는 것은 웜축(14)으로의 출력토크가 서서히 증가하게 되며 핸들(1)에 가하는 힘에 따른 보조토크를 웜기어(15), 전자클러치(16) 및 제2 피니온(17)을 통하여 제2 랙톱니부(6b)에 전달한다.
이 때문에 핸들(1)은 가볍게 된다.
이상은 정차시의 동작이다.
다음에 자동차가 주행상태로 된 경우 제6도에 표시한 바와 같이 모터전류의 제어를 조향토크에 대응하여 사전에 기억보지된 전류 IM1에 차속에 대하여 마찬가지로 사전에 기억보지된 모터전류승수 KI를 곱한 값 IM로 행한다.
이 KI치는 d점의 차속까지는 100%치이며 d점 이후는 단계적으로 감소하며 e점의 차속 이후는 기계계의 관성영향을 경감하기 위하여 일정치로 한다. 이어서 차속이 f점치가 되면은 제10도에 표시한 바와 같이 조향토크절대치가 소정치(0-0.2kgom 정도)내에서 또한 조향토크변동율이 소정치(0.2kgom/g)내가 되면은 모터전류 및 전자클러치인가전압 공히 영으로 제어하여 웜기어(15)와 제2 피니온축(17)은 이탈하므로 핸들(1)을 조정하는 운전자에게는 보조력 없는 스티어링이 된다. 이 발명은 이상 설명한 바와 같이 모터전류 IM의 제어를 조향토크에 대응한 모터전류 IM1에 대하여 차속에 따라 단계적으로 감소시킨 모터전류승수 KI을 곱한 값으로 행하도록 하였으므로 각 구성요소의 변경없이 제어유닛의 제어프로그램 변경만으로 위화감대책이 가능하게 된다. 이에 따라 정차시에서 주행상태로 이행할 때 조향토크변화에 의한 연결의 위화감이 없으며 조향감각이 좋고 비용증가의 수반없이 염가로 만들 수 있는 것이다.
또한 이 발명은 모터전류 IM의 제어를 조향토크에 대응한 모터전류 IM1에 대하여 차속에 따라 단계적으로 감소시킨 모터전류승수 KI를 곱한 값으로 행하는 동시에 소정차속 이상에서 보조력 차단시에는 조향정지상태에서 행하도록 하였으므로 조향상태에서 정차에서 주행 및 주행에서 정차로 이행하는 경우의 연결이 부드럽게 된다.

Claims (3)

  1. 차속을 검출하는 차속센서와, 조향축의 중간에 설치되어 핸들의 회전력을 검출하는 토크센서와, 차속센서가 토크센서의 신호를 입력하는 제어유닛과, 적제된 충전지에서 제어유닛을 통하여 구동되는 직류모터와, 이 모터의 출력축에 직결되고 제어유닛에 의하여 결합 또는 이탈하는 전자클러치를 구비한 모터구동식 동력조향제어장치에 있어서, 상기 토크센서로부터의 입력에 의하여 조향토크를 측정하는 조향토크 측정수단, 상기 차속센서로부터의 입력에 의하여 차속을 측정하는 차속측정수단, 차속에 대응한 모터전류승수를 기억보지하는 모터전류승수기억수단, 상기 조향토크에 대응한 모터전류치를 기억보지하는 모터전류기억수단, 이 모터전류기억수단의 출력과 상기 모터전류승수기억수단의 출력을 곱한 값으로 모터전류치를 결정하는 모터전류결정수단, 이 모터전류결정수단의 출력을 기준하여 상기 모터전류를 제어하는 모터전류제어수단, 적재된 축전지로 구동되고 상기 모터전류 제어수단에 의하여 모터전류가 제어되는 직류모터, 적어도 차속에 의하여 정하는 조건으로 직류모터의 출력축에 연결된 전자클러치의 결합 또는 이탈을 제어하는 전자클러치 제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 모터구동식 동력조향제어장치.
  2. 차속을 검출하는 차속센서와, 조향축의 중간에 설치되어 핸들의 회전력을 검출하는 토크센서와, 차속센서와 토크센서의 신호를 입력하는 제어유닛과, 적재된 축전지에서 제어유닛을 통하여 구동되는 직류모터와, 이 모터의 출력축에 직결되고 제어유닛에 의하여 결합 또는 이탈하는 전자클러치를 구비한 모터구동식 동력조향제어장치에 있어서, 상기 토크센서로부터의 입력에 의하여 조향토크를 측정하는 조향토크측정수단, 상기 차속센서로부터의 입력에 의하여 차속을 측정하는 차속측정수단, 상기 조향토크의 절대치가 소정치 이하일 때 조향정지로 판정출력하는 조향정지판정수단, 상기 차속에 대응한 모터전류승수를 기억보지하는 모터전류승수기억수단, 상기 조향토크에 대응한 모터전류치를 기억보지하는 모터전류기억수단, 통상적으로는 이 모터전류기억수단의 출력과 상기 모터전류승수기억수단의 출력을 곱한 값으로 상기 전류치를 결정하며 상기 조향정지판정수단의 출력이 조향정지를 출력시에는 영(零)으로 결정하는 모터전류결정수단, 이 모터전류결정수단의 출력에기준하여 상기 모터전류를 제어하는 모터전류제어수단, 적재된 축전지로 구동되며 또한 상기 모터전류에 제어수단에 의하여 모터전류가 제어되는 직류모터, 적어도 차속에 의하여 정하는 조건과 상기 조향정지판정수단의 출력조건으로 상기 직류모터의 출력축에 연결된 전자클러치의 결합 또는 이탈을 제어하는 전자클러치제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 모터구동식 동력조향제어장치.
  3. 차속을 검출하는 차속센서와, 조향축의 중간에 설치되어 핸들의 회전력을 검출하는 토크센서와 차속센서와 토크센서의 신호를 입력하는 제어유닛과, 적재된 축전지로 제어유닛을 통하여 구동되는 직류모터와, 이 모터의 출력축에 직결되고 제어유닛에 의하여 결합 또는 이탈하는 전자클러치를 구비한 모터구동식 동력조향제어장치에 있어서, 상기 토크센서로부터의 입력에 의하여 조향토크를 측정하는 조향토크측정수단과, 상기 차속센서로부터의 입력에 의하여 차속을 측정하는 차속측정수단과, 조향토크치와 기억보지된 전회토크치로부터의 단위시간당 조향토크변동율을 산출하는 조향토크변동율 산출수단과, 조향토크의 절대치 및 조향토크변동율이 각각 소정치 아하일 때 조향정지로 판정 출력하는 조향정지판정수단과, 차속에 대응한 모터전류승수를 기억보지하는 모터전류승수기억수단과, 조향토크에 대응한 모터전류치를 기억보지하는 모터전류기억수단과, 통상적으로 모터전류기억수단의 출력과 모터전류승수기억수단의 출력을 곱한 값으로 모터전류치를 결정하며, 상기 전자클러치가 이탈시에는 영(零)으로 결정하는 모터전류결정수단과, 이 모터전류결정수단의 출력에 기준하여 모터전류를 제어하는 모터전류제어수단과, 적어도 차속에 의하여 정하는 조건과 조향정지판정수단의 출력조건으로 전자클러치의 결합 또는 이탈을 제어하는 전자클러치제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 모터구동식 동력조향제어장치.
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