KR100828947B1 - 조향각센서의 영점보정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조향각센서에 관한 것으로, 본 발명의 목적은 요레이트를 조향각으로 변환시켜 실제 조향각센서에서 검출된 조향각과 비교하고, 그 비교값에 기초하여 조향각센서의 영점을 보정함으로서 조정의 안정성을 확보할 수 있도록 그 구조를 개선한 조향각센서의 영점보정방법을 제공함에 있다.

이를 위해 본 발명은 차량에 마련된 각 센서들의 검출값을 이용하여 조향각센서의 영점을 보정하는 방법에 있어서, 휠 슬립률을 검출하며, 검출된 휠 슬립률이 기준슬립률 이내일 경우, 조향각과 요레이트가 안정화 상태인지 판단하고, 조향각과 요레이트가 안정화 상태일 경우, 기설정 저장된 차량의 속도와 요레이트에 대한 함수식을 이용하여 요레이트값을 조향각으로 변환하며, 변환된 조향각과 조향각센서에서 검출된 조향각을 비교하고, 그 비교값에 기초하여 조향각센서의 영점을 보정하는 것을 특징으로 한다.

Description

조향각센서의 영점보정방법{Zero point compensating method of steering angle sensor}

도 1은 본 발명에 의한 조향각센서의 영점보정을 위한 장치의 제어 구성도이다.

도 2는 본 발명에 의한 조향각센서의 영점보정방법의 동작 흐름도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 조향각센서 20 : 조향륜속도센서

30 : 차체속도센서 40 : 요레이트센서

50 : 전자제어유닛 60 : 제동력조절부

70 : 구동력조절부

본 발명은 조향각센서(Steering angle sensor)에 관한 것으로, 특히 요레이트를 조향각으로 변환시켜 실제 조향각센서에서 검출된 조향각과 비교하고, 그 비교값에 기초하여 조향각센서의 영점을 보정함으로서 조정의 안정성을 확보할 수 있 도록 한 조향각센서의 영점보정방법에 관한 것이다.

일반적으로 전자제어방식을 채택하는 차량에는 차속과 차량의 진행상태를 검출하기 위한 센서들이 마련되어 있는데, 각각의 차륜의 속도를 검출하는 휠속도센서와, 차량의 진행방향에 따른 조향각을 검출하는 조향각센서와, 차량의 횡가속도를 검출하는 횡가속도 센서와, 차량의 요레이트를 검출하는 요레이트센서 및 브레이크 액압을 검출하는 압력센서 등을 구비하고 있다.

이러한 각종 센서들은 전자제어방식에 의해 차량의 진행방향 즉, 실제 차속과 센서의 검출값에 따라 연산된 기준차속에 기준정보를 제공하는 것으로 차량의 주행성능 및 조정 안정성과 매우 밀접한 관계가 있다.

더욱, 차량 안정성 제어시스템(ESP)과 같이 각종 센서의 검출값에 기초하여 차량의 주행상태를 미리 추정 및 예측하여 핸들링에 따른 차량의 선회동작을 원활하게 진행하도록 하는 경우 거의 센서들에 의존할 수 밖에 없었다.

그러나, 차량에 설치된 조향각센서의 영점은 초기에 설정된 후에는 변경할 수 없었기 때문에 보다 정밀한 차량제어를 수행하는데 미흡하였고, 특히 선회주행 시 조향각센서의 영점은 오프셋(offset)만큼 보정해 주어야 함에도 불구하고 오차가 포함된 검출값을 기준정보로 사용하게 되어 차량의 주행성능과 조정 안정성이 저하되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 요레이트를 조향각으로 변환시켜 실제 조향각센서에서 검출된 조향각과 비교하고, 그 비 교값에 기초하여 조향각센서의 영점을 보정함으로서 조정의 안정성을 확보할 수 있도록 그 구조를 개선한 조향각센서의 영점보정방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 차량에 마련된 각 센서들의 검출값을 이용하여 조향각센서의 영점을 보정하는 방법에 있어서, 휠 슬립률을 검출하며, 상기 검출된 휠 슬립률이 기준슬립률 이내일 경우, 조향각과 요레이트가 안정화 상태인지 판단하고, 상기 조향각과 요레이트가 안정화 상태일 경우, 기설정 저장된 차량의 속도와 요레이트에 대한 함수식을 이용하여 요레이트값을 조향각으로 변환하며, 상기 변환된 조향각과 상기 조향각센서에서 검출된 조향각을 비교하고, 그 비교값에 기초하여 조향각센서의 영점을 보정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 휠 슬립률을 검출하기 위하여 상기 센서들 중에서 조향륜속도센서 및 차체속도센서로부터 차체속도 및 조향륜속도를 각각 입력받는 것을 특징으로 한다.

게다가, 상기 검출된 휠 슬립률이 기준슬립률 이내일 경우, 상기 센서들 중에서 조향각센서 및 요레이트센서로부터 조향각 및 요레이트값을 입력받고, 입력된 조향각이 기준조향각 이내이며, 입력된 요레이트값이 기준요레이트값 이내일 경우,안정화 상태인 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.

덧붙여, 상기 변환된 조향각과 상기 조향각센서에서 검출된 조향각을 비교하고, 그 비교값을 조향각 센서 오프셋으로 결정하고, 차량의 조향각을 결정할 경우, 상기 결정된 조향각 센서 오프셋을 차감하여 상기 조향각센서의 영점을 보정하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 조향각센서의 영점보정을 위한 장치의 제어 구성도로서, 조향각센서(10), 조향륜속도센서(20), 차체속도센서(30), 요레이트센서(40), 전자제어유닛(50), 제동력조절부(60) 및 구동력조절부(70)를 포함하여 구성된다.

조향각센서(10)는 어떤 기준점에 대하여 상대적인 위치를 계산하여 핸들의 조향각 위치를 검출하는 상대 센서로서, 3상(ST1, ST2, STN)을 이용하여 조향각을 검출한다.

조향륜속도센서(20)는 다수(예를 들어, 4개)의 휠에 각각 설치되어 차량의 속도를 검출하며, 차체속도센서(30)는 차체의 속도를 검출하고, 요레이트센서(40)는 차량의 요레이트값(선회속도)을 검출한다.

전자제어유닛(50)은 조향각센서(10), 조향륜속도센서(20), 차체속도센서(30)및 요레이트센서(40)로부터 검출된 신호를 입력받아 조향각센서(10)의 영점을 보정하는 것으로, 휠 슬립률 검출부(51), 판단부(52), 변환부(53), 제어부(54)를 포함한다.

우선, 휠 슬립률 검출부(51)는 조향륜속도센서(20)로부터 검출된 조향륜속도와 차체속도센서(30)로부터 검출된 차체속도를 입력받고, 이를 기초로 감속도와 {(차체속도-조향륜속도)/차체속도}×100(%)}로 산출되는 현재의 슬립률을 검출한다.

판단부(52)는 검출된 슬립률이 기준슬립률 이내인지 판단한다.

여기서, 기준슬립률이란 조향각센서의 영점을 보정하기 위하여 기준이 되는 설정값을 의미하며, 현재 검출된 슬립률이 기준슬립률 이내일 경우에만 조향각센서의 영점을 보정할 수 있도록 구성된다.

검출된 슬립률이 기준슬립률 이내일 경우, 판단부(52)는 조향각센서(10)에서 검출된 조향각과 요레이트센서(40)에서 검출된 요레이트값을 입력받고, 이를 기초로 조향각과 요레이트가 안정화 상태인지 판단하는데, 입력된 조향각이 기준조향각 이내이며, 입력된 요레이트값이 기준요레이트값 이내일 경우, 안정화 상태인 것으로 판단한다.

여기서, 기준조향각과 기준요레이트값이란 조향각과 요레이트가 안정화 상태인지 판단하기 위해 기준이 되는 설정값으로서 조향각과 요레이트값이 각각 일정한 크기 이내이거나 소정의 미분치 이내일 경우에 안정화 상태인 것으로 판단한다.

변환부(53)는 조향각과 요레이트가 안정화 상태일 경우, 기설정 저장된 차량의 속도와 요레이트에 대한 함수식을 이용하여 요레이트값을 조향각으로 변환한다.

즉, 변환부(53)는 요레이트값을 기설정 저장된 차량의 속도와 요레이트에 대한 함수식에 대입하여 요레이트값을 조향각의 형태로 변환하는 것이다.

제어부(54)는 변환된 조향각과 실제 조향각센서(10)에서 검출된 조향각을 비교하고, 그 비교값에 기초하여 조향각센서(10)의 영점을 보정한다.

보다 구체적으로 설명하면, 제어부(54)는 변환된 조향각과 실제 조향각센서(10)에서 검출된 조향각을 비교하고 그 비교값을 조향각 센서 오프셋으로 결정하 고, 차량의 조향각을 결정할 경우, 결정된 조향각 센서 오프셋을 차감하여 조향각센서의 영점을 보정한다.

또한, 제어부(54)는 보정된 조향각을 이용하여 차량의 안정성을 확보하기 위한 제동력 또는 엔진의 구동력을 제어한다.

제동력조절부(60)는 전자제어유닛(50)으로부터 출력되는 제동신호에 따라 휠 실린더에 공급되는 브레이크 액압을 제어하여 차량의 안정성을 최대한 확보하도록 제동압력을 발생하고, 구동력조절부(70)는 전자제어유닛(50)으로부터 출력되는 엔진제어신호에 따라 엔진토크를 제어하여 차량의 안정성을 최대한 확보하도록 엔진의 구동력을 조절한다.

도 2는 본 발명에 의한 조향각센서의 영점보정방법의 동작 흐름도이다.

도 2를 참조하면, 휠 슬립률 검출부(51)는 조향륜속도센서(20)로부터 검출된 조향륜속도와 차체속도센서(30)로부터 검출된 차체속도를 입력받고, 이를 기초로 감속도와 {(차체속도-조향륜속도)/차체속도}×100(%)}로 산출되는 현재의 슬립률을 검출하며, 판단부(62)는 검출된 슬립률이 기준슬립률 이내인지 판단한다(200).

검출된 슬립률이 기준슬립률 이내일 경우, 판단부(52)는 조향각과 요레이트가 안정화 상태인지 판단한다(210).

보다 상세하게 설명하면, 판단부(52)는 조향각센서(10)에서 검출된 조향각과 요레이트센서(40)에서 검출된 요레이트값을 입력받고, 이를 기초로 조향각과 요레이트가 안정화 상태인지 판단하는데, 입력된 조향각이 기준조향각 이내이며, 입력된 요레이트값이 기준요레이트값 이내일 경우, 안정화 상태인 것으로 판단한다.

조향각과 요레이트가 안정화 상태일 경우, 변환부(53)는 기설정 저장된 차량의 속도와 요레이트에 대한 함수식을 이용하여 요레이트값을 조향각으로 변환한다(220).

다음으로, 제어부(54)는 변환된 조향각과 실제 조향각센서(10)에서 검출된 조향각을 비교하고, 그 비교값에 기초하여 조향각센서(10)의 영점을 보정한다(230).

구체적으로 기술하면, 제어부(54)는 변환된 조향각과 조향각센서(10)에서 실제 검출된 조향각을 비교하고 그 비교값을 조향각 센서 오프셋으로 결정하고, 차량의 조향각을 결정할 경우, 조향각센서(10)에서 결정된 조향각 센서 오프셋을 차감하여 조향각센서의 영점을 보정한다.

상술한 바와 같이 본 발명의 조향각센서의 영점보정방법에 따르면, 요레이트를 조향각으로 변환시켜 실제 조향각센서에서 검출된 조향각과 비교하고, 그 비교값에 기초하여 조향각센서의 영점을 보정함으로서 조정의 안정성을 확보할 수 있는 장점이 있다.

Claims (4)

1. 차량에 마련된 각 센서들의 검출값을 이용하여 조향각센서의 영점을 보정하는 방법에 있어서,

   휠 슬립률을 검출하며,

   상기 검출된 휠 슬립률이 기준슬립률 이내일 경우, 조향각과 요레이트가 안정화 상태인지 판단하고,

   상기 조향각과 요레이트가 안정화 상태일 경우, 기설정 저장된 차량의 속도와 요레이트에 대한 함수식을 이용하여 요레이트값을 조향각으로 변환하며,

   상기 변환된 조향각과 상기 조향각센서에서 검출된 조향각을 비교하고, 그 비교값에 기초하여 조향각센서의 영점을 보정하는 것을 특징으로 하는 조향각센서의 영점보정방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 휠 슬립률을 검출하기 위하여 상기 센서들 중에서 조향륜속도센서 및 차체속도센서로부터 차체속도 및 조향륜속도를 각각 입력받는 것을 특징으로 하는 조향각센서의 영점보정방법.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 검출된 휠 슬립률이 기준슬립률 이내일 경우, 상기 센서들 중에서 조향 각센서 및 요레이트센서로부터 조향각 및 요레이트값을 입력받고, 입력된 조향각이 기준조향각 이내이며, 입력된 요레이트값이 기준요레이트값 이내일 경우, 안정화 상태인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 조향각센서의 영점보정방법.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 변환된 조향각과 상기 조향각센서에서 검출된 조향각을 비교하고, 그 비교값을 조향각 센서 오프셋으로 결정하고,

   차량의 조향각을 결정할 경우, 상기 결정된 조향각 센서 오프셋을 차감하여 상기 조향각센서의 영점을 보정하는 것을 특징으로 하는 조향각센서의 영점보정방법.

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