전기식 파워 조향 차량의 조향감 분석 및 모델링 방법 연구

Abstract

전기식 파워 조향 시스템(electric power steering system)은 자동차의 조향 시스템을 의미한다. 이는 운전자의 의도를 모터가 보조함으로써 운전자가 느끼는 피로를 줄이는 역할을 한다.

이러한 전기식 파워 조향 시스템은 과거의 유압시스템과 달리 모터를 사용하기에 조향감에 관련된 한계가 있다. 먼저 기계식시스템은 운전자의 의도를 즉각 반영하는 특성이 있는 반면, 모터를 사용하는 전기식 파워 조향 시스템은 시스템의 지연 및 모터가 구동됨에 따라 발생하는 진동 등의 이질감을 느끼게 한다. 따라서 이러한 불편을 해소하기 위해 어시스트 모터를 제어하는 제어기의 개발이 상당히 중요한 연구로 손꼽힌다.

또한 전기식 파워 조향 시스템은 유압시스템의 구동을 동일하게 모사할 수 있는 토크맵(torque map)을 사용함에 따라 조향감의 변형이 어렵고, 시스템 전체의 안정성에 영향을 미칠 수 있으며, 토크맵 변경에 따른 로직의 변화 역시 주목할만한 한계로 꼽힌다.

따라서 본 연구에서는 기존의 토크맵을 사용한 제어 방식이 아닌 새로운 아이디어를 제시하며, 이를 위한 차량의 조향 특성을 정의하고자 한다. 운전자가 조타시 발생하는 힘에 관하여 정의하기 위해 steering feeling model을 제안하고, 그에 따른 실차실험을 수행함으로서 그 특성을 밝힌다.