KR102411352B1 - 전동식 파워 스티어링 장치의 과열 방지 제어 시스템 및 방법 - Google Patents
전동식 파워 스티어링 장치의 과열 방지 제어 시스템 및 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102411352B1 KR102411352B1 KR1020170062965A KR20170062965A KR102411352B1 KR 102411352 B1 KR102411352 B1 KR 102411352B1 KR 1020170062965 A KR1020170062965 A KR 1020170062965A KR 20170062965 A KR20170062965 A KR 20170062965A KR 102411352 B1 KR102411352 B1 KR 102411352B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- current
- motor
- switching element
- driving unit
- electric power
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0457—Power-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
- B62D5/0481—Power-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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0457—Power-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
- B62D5/0475—Controlling other elements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Abstract
본 발명은 전동식 파워 스티어링 장치에서 소모되는 전류 특성에 기초하여 구동 모터의 전류를 제한함으로써 과열을 방지할 수 있는 전동식 파워 스티어링 장치의 과열 방지 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 전동식 파워 스티어링 장치의 과열 방지 제어 시스템은 모터, 모터 구동부, 전류 산출부 및 ECU(Electronic Control Unit)를 포함한다. 상기 전류 산출부는 상기 모터 구동부의 동작에 따른 복수의 전류 패스가 설정된 모터 구동부 모델에 기초하여 소모전류를 산출하고, 상기 소모전류에 따른 열용량을 산출한다. 상기 ECU는 상기 열용량이 기 설정된 임계치를 초과하는 경우 상기 모터의 구동 전류를 제한한다.
본 발명의 실시 예에 따른 전동식 파워 스티어링 장치의 과열 방지 제어 시스템은 모터, 모터 구동부, 전류 산출부 및 ECU(Electronic Control Unit)를 포함한다. 상기 전류 산출부는 상기 모터 구동부의 동작에 따른 복수의 전류 패스가 설정된 모터 구동부 모델에 기초하여 소모전류를 산출하고, 상기 소모전류에 따른 열용량을 산출한다. 상기 ECU는 상기 열용량이 기 설정된 임계치를 초과하는 경우 상기 모터의 구동 전류를 제한한다.
Description
본 발명은 전동식 파워 스티어링 장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 전동식 파워 스티어링 장치에서 소모되는 전류 특성에 기초하여 구동 모터의 전류를 제한함으로써 과열을 방지할 수 있는 전동식 파워 스티어링 장치의 과열 방지 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 전동식 파워 스티어링(EPS: Electric power steering) 장치는 스티어링 휠 축에 조향 모터가 설치되어 차량의 시동을 걸면 조향 모터가 작동하여 파워스티어링을 작동시킨다. 이를 통해, 차량의 속도에 따라 운전자가 스티어링을 조작하는 힘을 줄여주어 가볍고 신속한 스티어링의 조작이 가능하도록 한다.
EPS 장치는 토크 센서를 통해 입력되는 스티어링의 토크와 차속, 조향각의 차량 상태 정보를 ECU(Electronic Control Unit)가 입력받아 모터 구동 신호를 출력한다. 모터 구동 신호에 따른 어시스트 전류로 모터를 구동시켜 조향 조작을 도와주는 것으로, 운전자가 토크를 크게 하면 어시스트 전류도 증가하게 된다.
이러한, EPS 장치는 조향 모터에 인가되는 전류량이 허용 전류 이상이 될 경우에는 조향 모터와 조향 모터의 동작을 제어하는 전자 제어기의 전계 효과 트랜지스터(Field Effect Transistor, 이하 "FET")에 과부하가 인가되어, 과열로 인해서 조향 모터와 전자 제어기가 파열될 수 있다. EPS 장치의 보호를 위해 과열 방지(OHP: Over Heat Protection) 로직(Logic)을 적용하고 있으며, ECU에 장착된 온도 센서에서 측정된 온도와, 조향 모터로 인가되는 전류를 모니터링한다. 조향 모터의 온도와 전자 제어기의 FET의 온도를 추정하고, 이를 통해 조향 모터로 인가되는 전류를 제어한다.
그러나 모터 RPM(Revolution Per Minute) 등 모터의 구동 조건에 따라 모터 내 열로 소모되는 전류 특성이 다르지만, 종래 기술에 따른 과열 방지 로직은 모터 전체 통전 전류를 연산하여 전류를 제어함으로 시스템 동작 특성에 맞는 개별적 과열 방지 제어가 불가능한 문제점이 있다.
본 발명은 앞에서 설명한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전동식 파워 스티어링 시스템에서 소모되는 전류 특성에 기초하여 구동 모터의 전류를 제한함으로써 과열을 방지할 수 있는 전동식 파워 스티어링 장치의 과열 방지 제어 시스템 및 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
앞에서 설명한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 전동식 파워 스티어링 장치의 과열 방지 제어 시스템은 모터, 모터 구동부, 전류 산출부 및 ECU(Electronic Control Unit)를 포함한다. 상기 전류 산출부는 상기 모터 구동부의 동작에 따른 복수의 전류 패스가 설정된 모터 구동부 모델에 기초하여 소모전류를 산출하고, 상기 소모전류에 따른 열용량을 산출한다. 상기 ECU는 상기 열용량이 기 설정된 임계치를 초과하는 경우 상기 모터의 구동 전류를 제한한다.
본 발명의 실시 예에 따른 전동식 파워 스티어링 장치의 과열 방지 제어 시스템의 상기 전류 산출부는, 임계 시간 동안에 상기 모터 구동부 및 상기 ECU에서 소모되는 소모전류를 산출한다. 그리고 상기 임계 시간 동안의 소모전류의 평균을 산출한다. 그리고 상기 임계 시간 동안의 전류 변화량을 누적한다. 그리고 상기 전류 변화량의 누적에 기초하여 상기 열용량을 산출한다.
본 발명의 실시 예에 따른 전동식 파워 스티어링 장치의 과열 방지 제어 시스템의 상기 전류 산출부는, 상기 ECU의 온도를 반영하여 상기 ECU의 소모전류를 산출하다.
전동식 파워 스티어링 장치의 과열 방지 제어 시스템의 상기 전류 산출부는, 상기 모터 구동부에 배치된 전류 센서에서 입력된 모터 전류, 모터 위치 센서에서 입력된 모터의 속도에 기초하여 상기 모터의 소모전류를 산출한다.
전동식 파워 스티어링 장치의 과열 방지 제어 시스템의 상기 모터 구동부는, 배터리의 포지티브 단자와 상기 모터의 전단 사이에 접속된 제1 스위칭 소자와, 상기 배터리의 포지티브 단자와 상기 모터의 후단 사이에 접속된 제2 스위칭 소자와, 상기 모터의 후단과 전류 센서 사이에 접속된 제3 스위칭 소자와, 상기 모터의 전단과 상기 전류 센서 사이에 접속된 제4 스위칭 소자와, 상기 제1 스위칭 소자와 병렬로 배치된 제1 다이오드와, 상기 제2 스위칭 소자와 병렬로 배치된 제2 다이오드와, 상기 제3 스위칭 소자와 병렬로 배치된 제3 다이오드와, 상기 제4 스위칭 소자와 병렬로 배치된 제4 다이오드를 포함한다.
전동식 파워 스티어링 장치의 과열 방지 제어 시스템에서, 상기 모터 구동부의 모델은, 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제3 스위칭 소자가 턴온(turn on)되고, 상기 제2 스위칭 소자 및 상기 제4 스위칭 소자가 턴오프(turn off)되어, 상기 제1 스위칭 소자, 상기 모터 및 상기 제3 스위칭 소자를 경유하는 제1 전류 패스를 포함한다.
전동식 파워 스티어링 장치의 과열 방지 제어 시스템에서, 상기 모터 구동부의 모델은, 상기 제1 내지 제4 스위칭 소자가 턴오프 되어, 상기 제4 다이오드, 상기 모터 및 상기 제2 다이오드를 경유하는 제2 전류 패스를 포함한다.
전동식 파워 스티어링 장치의 과열 방지 제어 시스템에서, 상기 모터 구동부의 모델은, 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자가 턴온 되고, 상기 제3 스위칭 소자 및 상기 제4 스위칭 소자가 턴오프 되어, 상기 제1 스위칭 소자, 상기 모터 및 상기 제2 스위칭 소자를 경유하는 제3 전류 패스를 포함한다.
전동식 파워 스티어링 장치의 과열 방지 제어 시스템에서, 상기 모터 구동부의 모델은, 상기 제3 스위칭 소자 및 상기 제4 스위칭 소자가 턴온 되고, 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자가 턴오프 되어, 상기 제3 스위칭 소자, 상기 모터 및 상기 제4 스위칭 소자를 경유하는 제4 전류 패스를 포함한다.
전동식 파워 스티어링 장치의 과열 방지 제어 시스템에서, 상기 모터 구동부의 모델은, 상기 제2 스위칭 소자 및 상기 제4 스위칭 소자가 턴온 되고, 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제3 스위칭 소자가 턴오프 되어, 상기 제2 스위칭 소자, 상기 모터 및 상기 제4 스위칭 소자를 경유하는 제5 전류 패스를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 전동식 파워 스티어링 장치의 과열 방지 제어 방법은, 모터, 모터 구동부 및 ECU(Electronic Control Unit)를 포함하는 전동식 파워 스티어링 장치의 과열 방지 제어 방법에 있어서, 상기 모터의 전류 및 상기 모터의 속도를 확인하는 단계와, 상기 모터 구동부의 동작에 따른 복수의 전류 패스가 설정된 모터 구동부 모델에 기초하여 상기 모터 구동부 및 상기 ECU의 소모전류를 산출하는 단계와, 산출된 소모전류에 기초하여 임계 시간 동안의 소모전류 평균을 산출하는 단계와, 상기 임계 시간 동안의 전류 변화량을 누적하는 단계와, 상기 전류 변화량의 누적에 기초하여 전류의 열용량을 산출하는 단계와, 산출된 열용량이 기설정된 임계치를 초과하면 상기 모터의 구동 전류를 제한하는 단계를 포함한다.
이 밖에도, 본 발명의 실시 예들을 통해 본 발명의 또 다른 특징 및 이점들이 새롭게 파악될 수도 있을 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 전동식 파워 스티어링 장치의 과열 방지 제어 시스템 및 방법은 모터 구동부(130)의 전류 패스 및 ECU(150)의 온도를 고려하여 소모전류와 열용량을 산출하고, 산출된 열용량에 기초하여 모터의 구동 전류를 제한(또는 제어)함으로써 전동식 파워 스티어링 장치의 과열을 방지할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전동식 파워 스티어링 장치의 과열 방지 제어 시스템의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템의 모터 구동부를 나타내는 도면이다.
도 3은 모터 구동부에 구동에 의해서 DC link 전단부 및 DC link 후단부에 소모되는 전류를 나타내는 도면이다.
도 4는 모터 구동부의 스위칭 소자(FET)의 스위칭 방식에 따른 전류 패스를 나타내는 도면이다.
도 5는 전동식 파워 스티어링 시스템의 과열 방지 방법을 나타내는 도면이다.
도 6은 모터 구동부 모델을 이용한 ECU(Electronic Control Unit)의 소모전류를 산출하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 7은 전류 변화량의 누적을 나타내는 도면이다.
도 8은 전류 열용량을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템의 모터 구동부를 나타내는 도면이다.
도 3은 모터 구동부에 구동에 의해서 DC link 전단부 및 DC link 후단부에 소모되는 전류를 나타내는 도면이다.
도 4는 모터 구동부의 스위칭 소자(FET)의 스위칭 방식에 따른 전류 패스를 나타내는 도면이다.
도 5는 전동식 파워 스티어링 시스템의 과열 방지 방법을 나타내는 도면이다.
도 6은 모터 구동부 모델을 이용한 ECU(Electronic Control Unit)의 소모전류를 산출하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 7은 전류 변화량의 누적을 나타내는 도면이다.
도 8은 전류 열용량을 나타내는 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
어느 부분이 다른 부분의 "위에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수 있다. 대조적으로 어느 부분이 다른 부분의 "바로 위에" 있다고 언급하는 경우, 그 사이에 다른 부분이 수반되지 않는다.
제1, 제2 및 제3 등의 용어들은 다양한 부분, 성분, 영역, 층 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 어느 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션을 다른 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제1부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제2부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.
여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시 예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
"아래", "위" 등의 상대적인 공간을 나타내는 용어는 도면에서 도시된 한 부분의 다른 부분에 대한 관계를 보다 쉽게 설명하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 용어들은 도면에서 의도한 의미와 함께 사용 중인 장치의 다른 의미나 동작을 포함하도록 의도된다. 예를 들면, 도면 중의 장치를 뒤집으면, 다른 부분들의 "아래"에 있는 것으로 설명된 어느 부분들은 다른 부분들의 "위"에 있는 것으로 설명된다. 따라서 "아래"라는 예시적인 용어는 위와 아래 방향을 전부 포함한다. 장치는 90˚ 회전 또는 다른 각도로 회전할 수 있고, 상대적인 공간을 나타내는 용어도 이에 따라서 해석된다.
다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
본 발명의 실시 예에 따른 전동식 파워 스티어링 장치의 과열 방지 제어 시스템 및 방법은 조향 모터와 모터 제어부에서 소모되는 전류량을 산출하고, 산출된 전류량에 기초하여 조향 모터에 인가되는 전류를 제어함으로써 EPS 시스템의 과열을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전동식 파워 스티어링 장치의 과열 방지 제어 시스템의 블록 구성도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템의 모터 구동부를 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전동식 파워 스티어링 장치의 과열 방지 제어 시스템(100)은 배터리(110)에서 공급되는 전류에 의해 구동되는 모터(120), 모터 구동부(130), 전류 산출부(140), ECU(150), 토크 센서(160), 차속 센서(170), 조향각 센서(180) 및 모터 위치 센서(190)를 포함한다.
모터(120)는 배터리(110)에 공급되는 전류에 의해 구동되어 운전자 스티어링의 조향 보조력을 발생시킨다.
모터 구동부(130)는 모터 구동 신호에 따라 구동하여 모터(120)에 구동 전류를 공급한다. 이러한, 모터 구동부(130)는 제1 스위칭 소자(Q1), 제2 스위칭 소자(Q2), 제3 스위칭 소자(Q3), 제4 스위칭 소자(Q4) 및 전류 센서(션트 저항)를 포함한다.
토크 센서(160)는 스티어링의 토크를 검출하고, 검출된 스티어링 토크를 ECU(150)에 공급한다. 차속 센서(170)는 차량의 속도(차속)를 검출하고, 검출된 차속을 ECU(150)에 공급한다. 조향각 센서(180)는 스티어링의 조타 각도를 검출하고, 검출된 조타 각도를 ECU(150)에 공급한다.
전류 구동부(130)에 배치된 전류 센서(션트 저항)는 모터(120)의 구동 전류를 센싱하여 전류 산출부(140)에 공급한다.
모터 위치 센서(190)는 모터의 회전 속도를 측정하고, 측정된 모터의 회전 속도를 전류 산출부(140) 및 ECU(150)에 공급한다.
소모전류의 산출 시 ECU(150)의 온도를 반영하기 위해서, 전동식 파워 스티어링 장치의 과열 방지 제어 시스템(100)은 ECU(150)의 온도를 검출하는 온도 센서를 포함한다. 온도 센서는 ECU(150)의 온도를 검출하고, 검출된 ECU 온도를 전류 산출부(140)에 제공한다. ECU(150)의 온도에 따라서 ECU(150)의 소모전류가 달라짐으로, ECU(150) 소모전류를 정확하게 산출하기 위해서 ECU(150)의 온도를 검출한다.
전류 산출부(140)는 전류 센서에서 입력된 모터 전류, 모터 위치 센서(190)에서 입력된 모터의 속도 및 온도 센서에서 입력된 ECU 온도에 기초하여, 모터 구동부(130) 및 ECU(150)에서 임계 시간(또는 일정 시간) 동안에 소모되는 전류량(소모전류량)을 산출한다.
여기서, 전류 산출부(140)는 후술되는 모터 구동부 모델(도 3 및 도 4의 설명 참조)에 기초하여 모터 구동부(130) 및 ECU(150)에서 임계 시간(또는 일정 시간) 동안에 소모되는 전류량(소모전류량)을 산출하고, 임계 시간 동안의 소모전류의 평균을 산출한다. 또한, 전류 산출부(140)는 임계 시간 동안의 전류 변화량을 누적하고, 소모전류에 따른 열용량을 산출한다. 전류 산출부(140)는 산출된 소모전류량, 소모전류 평균값, 전류 변화량의 누적값 및 소모전류에 따른 열용량을 포함하는 전류 제한 정보를 ECU(150)에 공급한다.
ECU(150)는 스티어링 토크, 차속, 조타 각도 및 전류 제한 정보에 기초하여 스티어링의 동작을 조절하기 위한 모터 구동 신호를 생성한다. 그리고 생성된 모터 구동 신호에 따라서 모터 구동부(130)에 공급되는 전류를 제한(또는 제어)한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 모터 구동부(130)의 제1 스위칭 소자(Q1)는 배터리(110)의 포지티브(+) 단자와 모터(120)의 전단(포지티브 단자) 사이에 접속된다. 모터 구동부(130)의 제2 스위칭 소자(Q2)는 배터리(110)의 포지티브(+) 단자와 모터(120)의 후단(네거티브 단자) 사이에 접속된다. 모터 구동부(130)의 제3 스위칭 소자(Q3)는 모터(120)의 후단과 션트 저항 사이에 접속된다. 모터 구동부(140)의 제4 스위칭 소자(Q4)는 모터(120)의 전단과 션트 저항 사이에 접속된다.
제1 스위칭 소자(Q1)와 병렬로 제1 다이오드(D1)가 배치되고, 제1 다이오드(D1)의 제1 단자(포지티브 단자)는 모터(120)의 전단에 접속된다. 그리고 제1 다이오드(D1)의 제2 단자(네거티브 단자)는 배터리(110)의 포지티브 단자에 접속된다.
제2 스위칭 소자(Q2)와 병렬로 제2 다이오드(D2)가 배치되고, 제2 다이오드(D2)의 제1 단자(포지티브 단자)는 모터(120)의 후단에 접속된다. 그리고 제2 다이오드(D2)의 제2 단자(네거티브 단자)는 배터리(110)의 포지티브 단자에 접속된다.
제3 스위칭 소자(Q3)와 병렬로 제3 다이오드(D3)가 배치되고, 제3 다이오드(D3)의 제1 단자(포지티브 단자)는 전류 센서(션트 저항) 및 배터리(110)의 네거티브 단자에 접속된다. 그리고 제3 다이오드(D3)의 제2 단자(네거티브 단자)는 모터(120)의 후단에 접속된다.
제4 스위칭 소자(Q4)와 병렬로 제4 다이오드(D4)가 배치되고, 제4 다이오드(D4)의 제1 단자(포지티브 단자)는 전류 센서(션트 저항) 및 배터리(110)의 네거티브 단자에 접속된다. 그리고 제4 다이오드(D3)의 제2 단자(네거티브 단자)는 모터(120)의 전단에 접속된다.
여기서, 제1 스위칭 소자(Q1)와 제2 스위칭 소자(Q2), 제3 스위칭 소자(Q3) 및 제4 스위칭 소자(Q4)는 전계 효과 트랜지스터(FET)나 MOSFET 등으로 구현할 수 있다. 그리고 전류 센서(션트 저항)를 거쳐 접지(GND)로 흐르는 전류를 증폭기를 통해 증폭하고, 아날로그 디지털 변환기(ADC)를 통해 증폭된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 ECU(150)에 공급한다.
도 3은 모터 구동부에 구동에 의해서 DC link 전단부 및 DC link 후단부에 소모되는 전류를 나타내는 도면이고, 도 4는 모터 구동부의 스위칭 소자(FET)의 스위칭 방식에 따른 전류 패스를 나타내는 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 전동식 파워 스티어링 장치의 과열을 방지하기 위해서는 스티어링 장치의 소모전류를 정확하게 추정하고, 이에 기초해서 모터에 공급되는 구동 전류를 제어해야 한다. 스티어링 장치의 소모전류 특성을 살펴보면 DC 모터의 경우에는 모터 소모전류가 가장 크고, BLAC(brushless AC) 모터의 경우에는 배터리 소모전류가 가장 크다.
스티어링 장치에 BLAC 모터를 적용하는 경우, 제1 스위칭 소자(Q1) 및 제3 스위칭 소자(Q3)가 턴온(turn on)되고, 제2 스위칭 소자(Q2) 및 제4 스위칭 소자(Q4)가 턴오프(turn off)되면, 제1 스위칭 소자(Q1), 모터(120) 및 제3 스위칭 소자(Q3)를 경유하는 제1 전류 패스가 형성된다. 제1 전류 패스에 의해서 배터리(110)로부터 모터(120)에 구동 전류가 공급되어 모터(120)가 구동하게 된다. 이때, 배터리(110)로부터 제1 스위칭 소자(Q1)를 경유하여 모터(120)의 전단에 구동 전류가 공급되고, 배터리(110)로부터 제3 스위칭 소자(Q3)를 경유하여 모터(120)의 후단에 구동 전류가 공급되어 모터(120)가 구동하게 된다.
여기서, 구동 전류에 따른 열 발생을 특성을 살펴보면, DC 링크의 전단에 해당하는 배터리(110)에서 열이 발생하고, DC 링크의 후단에 해당하는 모터 구동부(130) 및 모터(120)에서 열이 발생하게 된다. 이와 같이, 전류 산출부(140)에서 모터(120)의 구동 시 형성되는 제1 전류 패스(도 3에 도시된 전류 패스)를 고려하여 열 발생량을 추정한다. 그리고 추정된 열 발생량에 따라서 ECU(150)는 모터의 구동 전류를 제한 또는 제어한다. 이를 통해, 전동식 파워 스티어링 장치의 과열을 방지할 수 있다.
하지만, 모터 구동부(130)에 배치된 스위칭 소자(Q1, Q2, Q3, Q4)의 스위칭 방식에 따라서 전류 패스가 달라지게 되고, 전동식 파워 스티어링 장치의 과열을 방지하기 위해서는 다양한 전류 패스를 고려해야 한다.
전동식 파워 스티어링 장치의 과열 방지 제어 시스템 및 방법에서, 전류 산출부(140)는 모터 구동부(130)에서 형성되는 다양한 전류 패스를 고려하여 모터(120)의 출력을 산출하고, 모터 제어부(130)에서 소모되는 전류량을 산출한다. 그리고 산출된 모터 출력 및 전류량에 기초하여 열용량을 산출한다. ECU(150)는 산출된 열 용량에 기초하여 모터(120)에 인가되는 전류를 제한(또는 제어)함으로써 전동식 파워 스티어링 장치의 과열을 방지할 수 있다.
일 예로서, 도 3에 도시된 제1 전류 패스 및 도 4(a)~(d)에 도시 제2 내지 제5 전류 패스를 모터 구동부 모델로 설정하였다. 전류 산출부(140)에서 상기 모터 구동부 모델에 따른 열용량을 산출하고, ECU(150)는 산출된 열용량에 기초하여 모터(120)에 인가되는 전류를 제한(또는 제어)한다.
도 4(a)에 도시된 바와 같이, 제1 스위칭 소자(Q1), 제2 스위칭 소자(Q2), 제3 스위칭 소자(Q3) 및 제4 스위칭 소자(Q4)가 턴오프(turn off)될 수 있다. 이때, 배터리(110)에서 시작되어 제4 다이오드(D4), 모터(120) 및 제2 다이오드(D2)를 경유하는 제2 전류 패스가 형성된다. 전류 산출부(140)에서 제2 전류 패스를 고려하여 소모전류를 산출하고, 산출된 소모전류에 기초하여 열 발생량을 추정한다. ECU(150)는 제2 전류 패스를 고려하여 추정된 열 발생량에 따라서 모터의 구동 전류를 제한 또는 제어할 수 있다. 이러한, 과열 방지 제어 시스템(100)을 통해 전동식 파워 스티어링 장치의 과열을 방지할 수 있다.
도 4(b)에 도시된 바와 같이, 제1 스위칭 소자(Q1) 및 제2 스위칭 소자(Q2)가 턴온(turn on)되고, 제3 스위칭 소자(Q3) 및 제4 스위칭 소자(Q4)가 턴오프(turn off)되면, 제1 스위칭 소자(Q1), 모터(120) 및 제2 스위칭 소자(Q2)를 경유하는 제3 전류 패스가 형성된다. 전류 산출부(140)에서 제3 전류 패스를 고려하여 소모전류를 산출하고, 산출된 소모전류에 기초하여 열 발생량을 추정한다. ECU(150)는 제3 전류 패스를 고려하여 추정된 열 발생량에 따라서 모터의 구동 전류를 제한 또는 제어할 수 있다. 이러한, 과열 방지 제어 시스템(100)을 통해 전동식 파워 스티어링 장치의 과열을 방지할 수 있다.
도 4(c)에 도시된 바와 같이, 제3 스위칭 소자(Q3) 및 제4 스위칭 소자(Q4)가 턴온(turn on)되고, 제1 스위칭 소자(Q1) 및 제2 스위칭 소자(Q2)가 턴오프(turn off)되면, 제3 스위칭 소자(Q3), 모터(120) 및 제4 스위칭 소자(Q4)를 경유하는 제4 전류 패스가 형성된다. 전류 산출부(140)에서 제4 전류 패스를 고려하여 소모전류를 산출하고, 산출된 소모전류에 기초하여 열 발생량을 추정한다. ECU(150)는 제4 전류 패스를 고려하여 추정된 열 발생량에 따라서 모터의 구동 전류를 제한 또는 제어할 수 있다. 이러한, 과열 방지 제어 시스템(100)을 통해 전동식 파워 스티어링 장치의 과열을 방지할 수 있다.
도 4(d)에 도시된 바와 같이, 제2 스위칭 소자(Q2) 및 제4 스위칭 소자(Q4)가 턴온(turn on)되고, 제1 스위칭 소자(Q1) 및 제3 스위칭 소자(Q4)가 턴오프(turn off)되면, 제2 스위칭 소자(Q2), 모터(120) 및 제4 스위칭 소자(Q4)를 경유하는 제5 전류 패스가 형성된다. 전류 산출부(140)에서 제5 전류 패스를 고려하여 소모전류를 산출하고, 산출된 소모전류에 기초하여 열 발생량을 추정한다. ECU(150)는 제5 전류 패스를 고려하여 추정된 열 발생량에 따라서 모터의 구동 전류를 제한 또는 제어할 수 있다. 이러한, 과열 방지 제어 시스템(100)을 통해 전동식 파워 스티어링 장치의 과열을 방지할 수 있다.
도 5는 전동식 파워 스티어링 시스템의 과열 방지 방법을 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 5를 참조하면, 스티어링의 조타에 의해서 모터(120)의 구동 시, 전류 산출부(140)는 전류 센서에서 입력된 모터 전류와 모터 위치 센서(190)에서 입력된 모터의 회전 속도에 기초하여 현재 모터의 전류 및 속도를 확인한다(S110).
이어서, 전류 산출부(140)는 제1 내지 제5 전류 패스를 고려하여 설정된 모터 구동부 모델에 기초하여 모터 구동부(130) 및 ECU(150)의 소모전류를 산출한다(S120).
여기서, 모터 구동부(130)에 배치된 제1 내지 제4 스위칭 소자(Q1~Q4)의 온-오프 상태의 정보가 모터 구동부(130) 또는 ECU(150)를 통해 전류 산출부(140)에 제공된다. 전류 산출부(140)는 제1 내지 제5 전류 패스 중에서 현재 모터 구동부(130)의 구동에 형성된 전류 패스에 기초하여 모터 구동부(130) 및 ECU(150)의 소모전류를 산출한다.
도 6은 모터 구동부 모델을 이용한 ECU(Electronic Control Unit)의 소모전류를 산출하는 방법을 나타내는 도면이다. 도 6을 참조하여 소모전류를 산출하는 방법의 일 예를 설명하기로 한다.
전류 산출부(140)는 모터 구동부(130)에서 형성되는 제1 내지 제5 전류 패스를 고려하여 모터(120)의 출력을 산출한다(S210). 모터 구동부(130)의 동작에 따라서 제1 내지 제4 스위칭 소자(Q1~Q4)의 온-오프 여부에 따른 현재의 전류 패스를 판단하고, 판단된 전류 패스에 기초하여 모터(120)의 출력을 산출한다.
여기서, 하기의 수학식 1을 이용하여 모터 속도 및 스티어링 토크를 고려하여 모터의 출력을 산출한다. 이때, 모터 구동부(130)에 생성되는 제1 내지 제5 전류 패스 각각의 인덕턴스, 모터 저항, 모터 토크, 모터 상저항, 모터 속도, FET 저항, PCB기판의 패턴 저항, 릴레이 저항을 고려하여 모터의 출력을 산출한다.
상기 수학식 1에서 "R"값은 하기의 수학식 2를 이용하여 산출한다.
상기 수학식 1에서 "T"값은 하기의 수학식 3을 이용하여 산출한다.
이어서, 온도 센서를 이용하여 ECU의 온도를 확인한다(S220). ECU의 온도는 전류 산출부(130)에 공급된다.
이어서, 전류 산출부(140)는 모터의 출력 및 ECU 온도에 기초하여 ECU(150)와 모터의 손실 출력을 산출한다(S230).
이어서, 전류 산출부(140)는 제1 내지 제5 전류 패스 중에서 현재 모터 구동부(130)의 구동에 형성된 전류 패스에 기초하여 모터 구동부(130) 및 ECU(150)의 소모전류를 산출한다(S240).
다시, 도 5를 참조하면, 전류 산출부(140)는 산출된 소모전류에 기초하여 임계 시간(또는 일정 시간) 동안의 소모전류 평균을 산출한다(S130).
이어서, 도 7에 도시된 바와 같이, 전류 산출부(140)는 임계 시간(또는 일정 시간) 동안의 전류 변화량을 누적한다(S140).
이어서, 도 8에 도시된 바와 같이, 전류 산출부(140)는 전류 변화량의 누적에 기초하여 전류의 열용량을 산출한다(S150). 전류 산출부(140)는 열용량 산출 결과를 ECU(150)에 공급한다. 또한, 전류 산출부(140)는 산출된 소모전류량, 소모전류 평균값, 전류 변화량의 누적값 및 소모전류에 따른 열용량을 포함하는 전류 제한 정보를 ECU(150)에 공급한다.
ECU(150)는 입력된 전류 제한 정보에 포함된 열용량이 기설정된 임계치를 초과하는지 판단한다(S160).
S160의 판단 결과, 열용량이 기설정된 임계치를 초과하지 않으면, 즉, 열용량이 기설정된 임계치 이하인 경우에는 상술한 S110 내지 S150을 수행한다.
S160의 판단 결과, 열용량이 기설정된 임계치를 초과하면, ECU(150)는 구동 모터에 공급되는 전류를 제한(또는 제어)한다(S170).
예로서, ECU(150)는 열용량이 기설정된 임계치를 초과하면, 스티어링의 동작을 조절하기 위한 모터 구동 신호를 생성한다. 그리고 생성된 모터 구동 신호에 따라서 모터 구동부(130)에 공급되는 전류를 제한(또는 제어)한다.
이어서, ECU(150)는 S110 내지 S160에서 변경된 조건에 따라서 모터 구동 신호를 이용하여 모터(120)를 구동시킨다.
이러한, 전동식 파워 스티어링 장치의 과열 방지 제어 시스템 및 방법은 모터 구동부(130)의 전류 패스 및 ECU(150)의 온도를 고려하여 소모전류와 열용량을 산출하고, 산출된 열용량에 기초하여 모터의 구동 전류를 제한(또는 제어)함으로써 전동식 파워 스티어링 장치의 과열을 방지할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
하나 이상의 예시적인 실시 예에서, 설명한 기능들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어로 구현된다면, 이 기능들은 컴퓨터 판독 가능 매체상에 하나 이상의 명령 또는 코드로서 저장 또는 전송될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 한 장소에서 다른 장소로 컴퓨터 프로그램의 전달을 용이하게 하는 임의의 매체를 포함하는 통신 매체 및 컴퓨터 저장 매체를 모두 포함한다. 저장 매체는 컴퓨터에 의해 액세스 가능한 임의의 이용 가능한 매체일 수 있다. 한정이 아닌 예시로, 이러한 컴퓨터 판독 가능 매체는 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM이나 다른 광 디스크 저장소, 자기 디스크 저장소 또는 다른 자기 저장 디바이스, 또는 명령이나 데이터 구조의 형태로 원하는 프로그램코드를 전달 또는 저장하는데 사용될 수 있으며 컴퓨터에 의해 액세스 가능한 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다. 또한, 임의의 접속이 컴퓨터 판독 가능 매체로 적절히 지칭된다. 예를 들어, 소프트웨어가 동축 케이블, 광섬유 케이블, 꼬임 쌍선, 디지털 가입자 회선(DSL), 또는 적외선, 라디오 및 초고주파와 같은 무선 기술을 이용하여 웹사이트, 서버 또는 다른 원격 소스로부터 전송된다면, 동축 케이블, 광섬유 케이블, 꼬임 쌍선, DSL, 또는 적외선, 라디오 및 초고주파와 같은 무선 기술들이 매체의 정의에 포함된다. 여기서 사용된 것과 같은 디스크(disk 및 disc)는 콤팩트 디스크(CD), 레이저 디스크, 광 디스크, 디지털 다목적 디스크(DVD), 플로피디스크 및 블루레이 디스크를 포함하며, 디스크(disk)들은 보통 데이터를 자기적으로 재생하는 반면, 디스크(disc)들은 데이터를 레이저에 의해 광학적으로 재생한다. 상기의 조합들 또한 컴퓨터 판독 가능 매체의 범위 내에 포함되어야 한다.
실시 예들이 프로그램 코드나 코드 세그먼트들로 구현될 때, 코드 세그먼트는 프로시저, 함수, 서브프로그램, 프로그램, 루틴, 서브루틴, 모듈, 소프트웨어 패키지, 클래스, 또는 명령들, 데이터 구조들, 또는 프로그램 명령문들의 임의의 조합을 나타낼 수 있는 것으로 인식해야 한다. 코드 세그먼트는 정보, 데이터, 인수(argument), 파라미터 또는 메모리 콘텐츠를 전달 및/또는 수신함으로써 다른 코드 세그먼트 또는 하드웨어 회로에 연결될 수 있다. 정보, 인수, 파라미터, 데이터 등은 메모리 공유, 메시지 전달, 토큰 전달, 네트워크 송신 등을 포함하는 임의의 적당한 수단을 이용하여 전달, 발송 또는 전송될 수 있다. 추가로, 어떤 측면들에서 방법 또는 알고리즘의 단계들 및/또는 동작들은 컴퓨터 프로그램 물건으로 통합될 수 있는 기계 판독 가능 매체 및/또는 컴퓨터 판독 가능 매체 상에 코드들 및/또는 명령들 중 하나 또는 이들의 임의의 조합이나 세트로서 상주할 수 있다.
소프트웨어에서 구현에서, 여기서 설명한 기술들은 여기서 설명한 기능들을 수행하는 모듈들(예를 들어, 프로시저, 함수 등)로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드들은 메모리 유닛들에 저장될 수 있으며 프로세서들에 의해 실행될 수 있다. 메모리 유닛은 프로세서 내에 구현될 수도 있고 프로세서 외부에 구현될 수 있으며, 이 경우 메모리 유닛은 공지된 바와 같이 다양한 수단에 의해 프로세서에 통신 가능하게 연결될 수 있다.
하드웨어 구현에서, 처리 유닛들은 하나 이상의 주문형 집적 회로(ASIC), 디지털 신호 프로세서(DSP), 디지털 신호 처리 디바이스(DSPD), 프로그래밍 가능 로직 디바이스(PLD), 현장 프로그래밍 가능 게이트 어레이(FPGA), 프로세서, 제어기, 마이크로컨트롤러, 마이크로프로세서, 여기서 설명한 기능들을 수행하도록 설계된 다른 전자 유닛들, 또는 이들의 조합 내에 구현될 수 있다.
상술한 것은 하나 이상의 실시 예의 실례를 포함한다. 물론, 상술한 실시 예들을 설명할 목적으로 컴포넌트들 또는 방법들의 가능한 모든 조합을 기술할 수 있는 것이 아니라, 당 업자들은 다양한 실시 예의 많은 추가 조합 및 치환이 가능함을 인식할 수 있다. 따라서 설명한 실시 예들은 첨부된 청구범위의 진의 및 범위 내에 있는 모든 대안, 변형 및 개조를 포함하는 것이다. 더욱이, 상세한 설명 또는 청구범위에서 "포함한다"라는 용어가 사용되는 범위에 대해, 이러한 용어는 "구성되는"이라는 용어가 청구범위에서 과도적인 단어로 사용될 때 해석되는 것과 같이 "구성되는"과 비슷한 식으로 포함되는 것이다.
더욱이, 본 출원에서 사용된 바와 같이, "컴포넌트", "모듈", "시스템" 등의 용어는 이에 한정되는 것은 아니지만, 하드웨어, 펌웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 소프트웨어 또는 실행중인 소프트웨어와 같은 컴퓨터 관련 엔티티를 포함하는 것이다. 예를 들어, 컴포넌트는 이에 한정되는 것은 아니지만, 프로세서상에서 실행하는 프로세스, 프로세서, 객체, 실행 가능한 실행 스레드, 프로그램 및/또는 컴퓨터일 수도 있다. 예시로, 연산 디바이스 상에서 구동하는 애플리케이션과 연산 디바이스 모두 컴포넌트일 수 있다. 하나 이상의 컴포넌트가 프로세스 및/또는 실행 스레드 내에 상주할 수 있으며, 컴포넌트가 하나의 컴퓨터에 집중될 수도 있고 그리고/또는 2개 이상의 컴퓨터 사이에 분산될 수도 있다. 또한, 이들 컴포넌트는 각종 데이터 구조를 저장한 각종 컴퓨터 판독 가능 매체로부터 실행될 수 있다. 컴포넌트들은 하나 이상의 데이터 패킷(예를 들어, 로컬 시스템, 분산 시스템의 다른 컴포넌트와 그리고/또는 신호에 의해 다른 시스템들과 인터넷과 같은 네트워크를 거쳐 상호 작용하는 어떤 컴포넌트로부터의 데이터)을 갖는 신호에 따르는 등 로컬 및/또는 원격 프로세스에 의해 통신할 수 있다.
100: 과열 방지 제어 시스템
110: 배터리
120: 모터
130: 모터 구동부
140: 전류 산출부
150: ECU(Electronic Control Unit)
160: 토크 센서
170: 차속 센서
180: 조향각 센서
190: 모터 위치 센서
110: 배터리
120: 모터
130: 모터 구동부
140: 전류 산출부
150: ECU(Electronic Control Unit)
160: 토크 센서
170: 차속 센서
180: 조향각 센서
190: 모터 위치 센서
Claims (11)
- 모터 및 모터 구동부를 포함하는 전동식 파워 스티어링 장치의 과열 방지 제어 시스템에 있어서,
상기 모터 구동부의 동작에 따른 복수의 전류 패스가 설정된 모터 구동부 모델에 기초하여 소모전류를 산출하고, 상기 소모전류에 따른 열용량을 산출하는 전류 산출부; 및
상기 열용량이 기설정된 임계치를 초과하는 경우 상기 모터의 구동 전류를 제한하는 ECU(Electronic Control Unit);를 포함하되,
상기 전류 산출부는,
제 1 내지 제 4 스위칭 소자의 온-오프 여부에 따라 상기 모터 구동부 모델 중에서 현재의 전류 패스를 결정하고, 상기 전류 패스에 기초하여 상기 모터의 출력을 산출하고,
상기 모터의 출력 및 상기 ECU의 온도에 기초하여 상기 모터 구동부 및 상기 ECU의 소모전류를 산출하여 상기 열용량을 산출하는 전동식 파워 스티어링 장치의 과열 방지 제어 시스템. - 제1항에 있어서, 상기 전류 산출부는,
임계 시간 동안에 상기 모터 구동부 및 상기 ECU에서 소모되는 소모전류를 산출하고, 상기 임계 시간 동안의 소모전류의 평균을 산출하고, 상기 임계 시간 동안의 전류 변화량을 누적하고, 상기 전류 변화량의 누적에 기초하여 상기 열용량을 산출하는 전동식 파워 스티어링 장치의 과열 방지 제어 시스템. - 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 전류 산출부는,
상기 모터 구동부에 배치된 전류 센서에서 입력된 모터 전류, 모터 위치 센서에서 입력된 모터의 속도에 기초하여 상기 모터의 소모전류를 산출하는 전동식 파워 스티어링 장치의 과열 방지 제어 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 모터 구동부는,
배터리의 포지티브 단자와 상기 모터의 전단 사이에 접속된 제1 스위칭 소자,
상기 배터리의 포지티브 단자와 상기 모터의 후단 사이에 접속된 제2 스위칭 소자,
상기 모터의 후단과 전류 센서 사이에 접속된 제3 스위칭 소자,
상기 모터의 전단과 상기 전류 센서 사이에 접속된 제4 스위칭 소자,
상기 제1 스위칭 소자와 병렬로 배치된 제1 다이오드,
상기 제2 스위칭 소자와 병렬로 배치된 제2 다이오드,
상기 제3 스위칭 소자와 병렬로 배치된 제3 다이오드,
상기 제4 스위칭 소자와 병렬로 배치된 제4 다이오드를 포함하는 전동식 파워 스티어링 장치의 과열 방지 제어 시스템. - 제5항에 있어서, 상기 모터 구동부의 모델은,
상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제3 스위칭 소자가 턴온(turn on)되고, 상기 제2 스위칭 소자 및 상기 제4 스위칭 소자가 턴오프(turn off)되어, 상기 제1 스위칭 소자, 상기 모터 및 상기 제3 스위칭 소자를 경유하는 제1 전류 패스를 포함하는 전동식 파워 스티어링 장치의 과열 방지 제어 시스템. - 제5항에 있어서, 상기 모터 구동부의 모델은,
상기 제1 내지 제4 스위칭 소자가 턴오프 되어, 상기 제4 다이오드, 상기 모터 및 상기 제2 다이오드를 경유하는 제2 전류 패스를 포함하는 전동식 파워 스티어링 장치의 과열 방지 제어 시스템. - 제5항에 있어서, 상기 모터 구동부의 모델은,
상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자가 턴온 되고, 상기 제3 스위칭 소자 및 상기 제4 스위칭 소자가 턴오프 되어, 상기 제1 스위칭 소자, 상기 모터 및 상기 제2 스위칭 소자를 경유하는 제3 전류 패스를 포함하는 전동식 파워 스티어링 장치의 과열 방지 제어 시스템. - 제5항에 있어서, 상기 모터 구동부의 모델은,
상기 제3 스위칭 소자 및 상기 제4 스위칭 소자가 턴온 되고, 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자가 턴오프 되어, 상기 제3 스위칭 소자, 상기 모터 및 상기 제4 스위칭 소자를 경유하는 제4 전류 패스를 포함하는 전동식 파워 스티어링 장치의 과열 방지 제어 시스템. - 제5항에 있어서, 상기 모터 구동부의 모델은,
상기 제2 스위칭 소자 및 상기 제4 스위칭 소자가 턴온 되고, 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제3 스위칭 소자가 턴오프 되어, 상기 제2 스위칭 소자, 상기 모터 및 상기 제4 스위칭 소자를 경유하는 제5 전류 패스를 포함하는 전동식 파워 스티어링 장치의 과열 방지 제어 시스템. - 모터, 모터 구동부 및 ECU(Electronic Control Unit)를 포함하는 전동식 파워 스티어링 장치의 과열 방지 제어 방법에 있어서,
상기 모터의 전류 및 상기 모터의 속도를 확인하는 단계;
상기 모터 구동부의 동작에 따른 복수의 전류 패스가 설정된 모터 구동부 모델에 기초하여 상기 모터 구동부 및 상기 ECU의 소모전류를 산출하는 단계;
산출된 소모전류에 기초하여 임계 시간 동안의 소모전류 평균을 산출하는 단계;
상기 임계 시간 동안의 전류 변화량을 누적하는 단계;
상기 전류 변화량의 누적에 기초하여 전류의 열용량을 산출하는 단계; 및
산출된 열용량이 기설정된 임계치를 초과하면 상기 모터의 구동 전류를 제한하는 단계;를 포함하되,
상기 모터 구동부 및 상기 ECU의 소모전류를 산출하는 단계는,
제 1 내지 제 4 스위칭 소자의 온-오프 여부에 따라 상기 모터 구동부 모델 중에서 현재의 전류 패스를 결정하고, 상기 전류 패스에 기초하여 상기 모터의 출력을 산출하고,
상기 모터의 출력 및 상기 ECU의 온도에 기초하여 상기 모터 구동부 및 상기 ECU 의 소모전류를 산출하는 전동식 파워 스티어링 장치의 과열 방지 제어 방법.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020170062965A KR102411352B1 (ko) | 2017-05-22 | 2017-05-22 | 전동식 파워 스티어링 장치의 과열 방지 제어 시스템 및 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020170062965A KR102411352B1 (ko) | 2017-05-22 | 2017-05-22 | 전동식 파워 스티어링 장치의 과열 방지 제어 시스템 및 방법 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20180127786A KR20180127786A (ko) | 2018-11-30 |
KR102411352B1 true KR102411352B1 (ko) | 2022-06-22 |
Family
ID=64561040
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020170062965A KR102411352B1 (ko) | 2017-05-22 | 2017-05-22 | 전동식 파워 스티어링 장치의 과열 방지 제어 시스템 및 방법 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102411352B1 (ko) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110155162B (zh) * | 2019-06-03 | 2020-08-04 | 安徽江淮汽车集团股份有限公司 | 电动助力转向系统过流保护方法、装置、设备及存储介质 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001327172A (ja) | 2000-05-15 | 2001-11-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | インバータ制御装置およびこのインバータ制御装置を用いた空気調和機 |
JP2005295738A (ja) * | 2004-04-02 | 2005-10-20 | Nikon Corp | 保護装置、モータ装置、ステージ装置、および露光装置 |
JP2007110780A (ja) * | 2005-10-11 | 2007-04-26 | Aisin Aw Co Ltd | モータ制御装置 |
KR101280193B1 (ko) * | 2009-03-18 | 2013-06-28 | 주식회사 만도 | 전동파워 스티어링 시스템의 과열방지 장치 및 그 방법 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007060736A (ja) | 2005-08-22 | 2007-03-08 | Nissin Kogyo Co Ltd | 温度推定装置 |
KR20150118821A (ko) * | 2014-04-15 | 2015-10-23 | 주식회사 만도 | 모터 소모 전류 제한 방법 및 시스템 |
-
2017
- 2017-05-22 KR KR1020170062965A patent/KR102411352B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001327172A (ja) | 2000-05-15 | 2001-11-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | インバータ制御装置およびこのインバータ制御装置を用いた空気調和機 |
JP2005295738A (ja) * | 2004-04-02 | 2005-10-20 | Nikon Corp | 保護装置、モータ装置、ステージ装置、および露光装置 |
JP2007110780A (ja) * | 2005-10-11 | 2007-04-26 | Aisin Aw Co Ltd | モータ制御装置 |
KR101280193B1 (ko) * | 2009-03-18 | 2013-06-28 | 주식회사 만도 | 전동파워 스티어링 시스템의 과열방지 장치 및 그 방법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20180127786A (ko) | 2018-11-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6699704B2 (ja) | モータ制御装置及びそれを搭載した電動パワーステアリング装置 | |
JP4177387B2 (ja) | モータ制御装置 | |
JP5265931B2 (ja) | 電力供給装置 | |
EP2447133B1 (en) | Electric power steering system | |
JP5575205B2 (ja) | 電動パワーステアリング制御装置および電動パワーステアリング制御方法 | |
US20110178681A1 (en) | Method of protecting motor-driven steering system from overheat | |
CN112825467B (zh) | 永磁同步电动机驱动器的电池电流限制 | |
JPH11147479A (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
US20180118254A1 (en) | Steering control device | |
KR102411352B1 (ko) | 전동식 파워 스티어링 장치의 과열 방지 제어 시스템 및 방법 | |
JP5102080B2 (ja) | 車両用モータの制御装置 | |
KR20150064581A (ko) | 전동식 조향 장치 및 그 구동방법 | |
EP1621445A2 (en) | Electric power steering apparatus | |
JP2002127922A (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
JP2008278584A (ja) | モータ制御装置、及びモータ制御方法 | |
JP5222603B2 (ja) | モータ制御装置、及びモータ制御方法 | |
JP6459229B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
JP2009051255A (ja) | 電動パワーステアリング装置の制御装置 | |
US20180048144A1 (en) | Abnormality detecting device | |
WO2019189648A1 (ja) | 電源コイルの温度推定方法 | |
US11063542B2 (en) | Motor drive apparatus and electric power steering apparatus | |
JP5196746B2 (ja) | バッテリ過熱保護装置におけるファン駆動制御方法及びバッテリ過熱保護装置 | |
CN113765465B (zh) | 一种转向电机热保护控制方法及装置 | |
KR101550923B1 (ko) | 조향 모터 전류 제한 방법 | |
JP7582066B2 (ja) | モータ駆動装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E90F | Notification of reason for final refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right |